文档介绍：地震波运动学: ( Kinematics of seismic wave) 研究地震波波前的空间位置与其传播时间关系。也叫几何地震学( geometric seismology ) 第二章地震波运动学第二章地震波运动学第一节几何地震学基本概念第二节常速单界面的反射波特征第三节变速多界面的反射波特征第四节地震折射波运动学第五节连续介质中反射波时距曲线第六节透射波和反射波的垂直时距曲线一、地震波的形成二、地震波的特征三、地震波的传播规律四、地震波的类型第一节几何地震学基本概念一、地震波的形成 1、地震波的概念 波:波是质点的振动在介质中的传播过程。 波的形成首先要有开始振动的震源存在,而且要有传播振动的弹性介质。 地震波是在岩层中传播的弹性波第一节几何地震学基本概念 地震勘探方法是研究人工激发的机械振动在地球介质中的传播规律,进而推断地下的地质构造。从这个意义上说,地震波是在地球介质中传播的机械振动。地震震源作用给地球介质的岩层施加外力,使之发生变形。一般说来,远离震源处,震源作用力微小、作用时间短暂,一些特殊岩相(如干沙等)除外,岩石表现为弹性体。因此,在岩石中产生的机械振动可以看成是弹性介质中的弹性振动。所以说地震波是在地下岩层中传播的弹性波,这就意味着对实际介质的理想化。第一节几何地震学基本概念 2、地震波的形成物体受力的三种状态: 永久形变破坏圈塑性形变塑性带弹性形变弹性形变区炸药爆炸在弹性形变区形成弹性波。研究表明弹性波在近距离内仍会发生较大变化,传播一定距离(几百米)后便相对稳定,形成地震子波,并被认为在以后的传播中,地震子波已不发生大的变化。第一节几何地震学基本概念当地震波传播一定距离后,其形状逐渐稳定,具有 2-3 个相位,有一定的延续时间的地震波,称为地震子波,它是地震记录的基本元素。第一节几何地震学基本概念 3、地震子波( wavelet) : 地震子波形成过程?如果把某个反射界面以上的地层介质视为一个滤波器,该滤波器的输入就是激发脉冲,其输出则为激发的单位脉冲通过该滤波器的时间响应,从这个意义上讲, 地震子波就是地震能量由震源通过复杂的地下路径传播到接收器所记录下来的质点运动速度(陆上检波器)或压力(海上检波器)的远场时间域响应。?地震子波在继续传播的过程中,严格来讲其幅度和形状都会发生变化,近似可以认为地震子波的形状基本不变,但其振幅有大有小、极性有正有负,到达接收点的时间有先有后。第一节几何地震学基本概念第一节几何地震学基本概念广泛用于地震正演模型计算和地震资料解释中的雷克( Ricker )子波,在时间域可表示为: 在频率域可表示为: ]) exp[ ])(21[)( 2 2tftftf p p?????0)( ])/( exp[ )/ )(/2()( 2 32???f fffffF p p??式中 f(t) 与 F(f) 互为傅立叶变换, f p为频谱的峰值频率; F(f) 为振幅谱; θ(f)为相位谱。雷克子波的基本图形如右图所示: (a) 是子波波形, (b) 是振幅谱。雷克子波是零相位子波,故其相位谱恒为零。第一节几何地震学基本概念