文档介绍：:..[中图分类号]P315地球物理学报CHINESEJOIIRNAl・OFGEOPHYSICS[文章蝙号]0001-5733(2001)01-0083一10水与流体饱和孔隙介质界面上非镜面反射声场的实验研究诸国桢朱喜福郭宏智()84,中国科学院岀学所声场声伯息国家啦点实骑室,北京[摘要]用光学法和发射■、为16—80°范围内的反射系数R,记录了已在Rayleigh®临界角8:附近±4°范围内两束反射波的反射角、°范围内•△、实验测出△随厲堆犬而减小、并非在时最大.(2)反射角等于3、的波束的频谱很接近于入射波的频谱•反射角等于2的波束的频i普相对于入射•波有频i普的负偏移(3),波束8的相位与波束人相反.[关键词]流体饱和孔隙介质、非镜面反射,波束位移,⑴在1956年从理论上研究了流体饱和孔隙介质(FSPM)中的弹性波,并预言其中存在第二种纵波(慢纵波).直到1980年才山Plona在流体饱和的人工孔隙介质2中用发射-接收法观测到Biot预言的慢纵波■①.Biot理论被实验強证后•、声波测井中具有应用此•受到了科研工作者的关注⑹.1982年,Feng等⑺运用Biot理论研究脉冲线源在流体与FSPM界面上的丙波传播模式(包括Rayleigh波xStoneley波、腹Rayleigh波、Stoneley波).1989年,文献18]运用Biot理论计算了平面波在流体与FSPM界面髙频声波的能朮反射系数、折射系数随入射角度变化的曲线•并进行了实验验证••【收榷日期]2000-05--08^12收到燐定稠[墓金项目]国家自然科学基金项目(496M237).[作者简介]诸国^,1927年生,1952年漕华大学猜理系毕业,留枝从教与研究「主要从舉声学实的,在液品中发现了一种新讥械,吱及其机理<?!充E-nwi:zgzdnijy^•当冇限宽度的声波波束以临界角4附近入射到液■固界面上时,反射声束会偏离几何声学预计的位世,⑼.文献[10]中的实验观察到在入射角接近临界角久时•液•[11]从理论上研究了非镜面反射现象•通过对反射系数的极点附近Laurent展开■得到了非镜面反射波声场的解析表达式,▼文献[12]在不对反射系数取近似的情况下•用数值积分方法计算了非镜面反射波的声场,[13][14]&附近更大的范围内进行实验,发现虫是伉的递减函数•而经典文献[M]中在d,=•■当VR>时(Ur为Rayleigh波速度•匕为流体中的声波速度)•类似于均匀固体界面的非镜面反射现象也是很值得研究的,[15]研究了孔隙介质界面的平面波反射系数的极点和零点,.■・实验中所用的FSPM样品是直径为150—300阿】、直径d、孔隙度0、框架材料的密度仇和固体框架的密度仇等参数可以通过实验直接测量得到•曲折度a是根据公式a=(1+07)/2计算得到的〔、横波速度匕、『来表达•其中表示框架材