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1、七、連續(xù)介質中波的時間場和反射波的時距曲線 1． 討論連續(xù)介質的思路 V=V(z)叫連續(xù)介質,用微分的思想，將連續(xù)介質分成很多厚度為△h的水平薄層，利用水平層狀介質的有關結論，然后令△h→0,速度就變成了連續(xù)函數(shù)，層狀介質便過渡為連續(xù)介質。 0 t z 2． 連續(xù)介質V=V（Z）中波的射線和等時線方程 （1）

2、均勻介質中波的射線和等時線方程 O x α 等 時 線 射線 z 射線方程: （x,z的關系） 等時

3、線方程： （x,z,t的關系） （2） 連續(xù)介質中波的射線方程 x dz α(z) ds dx 射線 z （3） 連續(xù)介質中波的等時線方程 3． 線性介質中波的射線和等時線方程 （1

4、） 射線方程 將代入，得 ——射線在震源處與Z軸的夾角。 華北地區(qū)=1810m/s β=0.00026/m 特點：線性介質中波的射線是圓弧,圓心在Z=-直線上變動 O α B α x α 等 時 面

5、 射線 z P57 圖6.2-11 （2）等時線方程： 將代入，得 (6.2-36) (6.2-37) 特點：線性介質中波的等時線為圓,圓心在Z軸上變動。 提問：①波在線性介質中走什么樣的路徑？波從O→B是走直線嗎？ ②波在線性介質中的等時線是什么樣的？與均勻介質中的情況比較。 4． 線性連續(xù)介質中的直達波和反射波 O

6、 G(x,t) B A x h R z P58 圖6.2-12 為什么反射波上下路徑對稱？ (1) 直達波（回折波）——指波從震源發(fā)出沒

7、有碰上界面的作用，直接傳播到地面的波，因波線是圓弧，故線性介質中的直達波又叫回折波，每條射線都有一處穿透深度最大。 當時，形成回折波。 當時，形成反射波。 ——最大穿透深度。 h——界面的埋深。 （2）回折波的時距曲線方程 將觀測線方程z=0代入等時線方程(6.2-37)中，得 P58 (3） 反射波的時距曲線 將觀測線方程z=h代入等時線方程(6.2-37)中，得到波從O→用時與的關系： 再將代入上式，得波從O→P→G的用時t與x的關系，即時距曲線： （4） 時距曲線的特點 ①只在OA內才

8、能收到反射波和回折波。 ②在A點上方，回折波與反射波的時距曲線相切（二者同路徑，或求導證明）③連續(xù)介質中反射波的時距曲線不是雙曲線，但炮檢距x不大時可近似成雙曲線。 八、水平界面轉換波的時距曲線（略，自學，P58-59） 轉換波上、下路徑不對稱，利用較少。 九、繞射波的時距曲線 1．狹義繞射波 地震波在傳播過程中，遇到巖性突變點（斷點、尖滅點、超覆點、退覆點、不整合面的起伏等），這些突變點可作為一個新的震源向四周發(fā)射地震子波。稱為狹義繞射波。 2． 繞射波的時距曲線。 t 繞射波

9、 反射波 0 d C x h V D R 斷塊長度>波長，用幾何地震學 斷塊長度<波長，用物理地震學 3． 繞射波時距曲線的特點 （1） 雙曲線 （2） 極小點在斷點的正上方，可幫助判別斷點的位置。 （3） 繞射波與反射波時距曲

10、線的關系 a. 繞射波時距曲線在反射波的上面。 b. 二者在x=2d處相切。 十、 多次反射波的時距曲線 1．定義 ① 一次波（有效波）——指經過一個界面反射后便回到地面被接收的反射波。 ② 多次波——在一個界面上發(fā)生多次反射后回到地面被觀測到的反射波。 2． 多次波的類型。 ① 全程多次波——只在地下某一個界面反射多次的波。 例如：全程二次波，全程三次波…… ②部分多次波 地面 經過地下兩個或兩個以上界面的反射的波。 ③虛反射

11、 R 當震源在地面以下時，會有一次反射波發(fā)生在地表的多次波。 3.全程多次波的時距曲線 （1） 全程二次波的時距曲線 O h R E h2 R’ P60 圖6.2-15 可以證明傾角為φ

12、的界面R上產生的全程二次波，可以看作傾角為θ=2φ的假想的界面上的一次反射波。則有： θ=2φ （兩個直角三角形有同一斜邊） 代入上式，得 P61 （2） 全程n次波的時距曲線 可遞推出對應的等效界面的傾角θ=nφ 法線深度 則 P61 當φ=0時，上式成為： 注：據(jù)θ=nφ<可定出多次波最多只能產生幾次，這與能量守則相符。 （3） 全程多次波時距曲線的特點 ①雙曲線 ②倍數(shù)關系 一次波 n次波 當φ=0時,

13、 P189圖 即傾角較小時，n次波的垂直反射時間近似為一次波的n倍，利用這一點可初步判斷多次波的存在。 4． 產生多次波的條件： ① 地下不深處存在反射系數(shù)較大的界面 例如：火成巖與沉積巖的分界面；基巖頂面；不整合面，煤層。 ② 地表條件：潛水面淺，低速帶厚度不大，地表平坦 例如：海上多次波。 V=340m/s 海面 海水 V≈1600m/s 海底 多次波有利還是弊？ 5． 多次波的危害 ① 造成沉積加厚假象 ② 造成構造被掩蓋 Geophysics ,P1532-1536 ③ 造成斷層被掩蓋 ④ 造成假平點 新墨西哥灣，12口干井，幾千萬美元，假平點。 總結： 1． 地震勘探中主要利用反射波法，各種介質中的反射波時距曲線很重要。 2． 各種介質中的反射波的時距曲線有的是標準的雙曲線，有的可近似為雙曲線，最簡單的是，應記住。