《地震勘探基礎(chǔ)及淺層折射反射波法課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第一章地震勘探的理論基礎(chǔ)?概述?彈性介質(zhì)與地震波的形成?地震波的描述、類型及其傳播特征?地震勘探的地質(zhì)基礎(chǔ)地震勘探的主要內(nèi)容、基本原理、方法分類及其特點；工程地震勘探的主要用途和特點；概述一、地震勘探的主要內(nèi)容即兩個特征：波的運動學(xué)特征(v、s、t)波的動力學(xué)特征(波的成因、振幅、頻率和相位)研究人工激發(fā)的地震波在介質(zhì)中的傳播規(guī)律。二、地震勘探的基本原理人工震源激發(fā)的地震波不同巖層具有不同的彈性特征（速度,密度）波通過這些巖層的分界面時產(chǎn)生透射、反射和折射現(xiàn)象以及縱波、橫波和面波之分將這些具有不同傳播速度、路徑、頻率和強度的波記錄并分析，就可以間接推斷出有關(guān)巖層的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和

2、幾何位置等參數(shù)，從而達到解決地質(zhì)問題的目的。?以波的類型分?以波的傳播特點分縱波法、橫波法、面波法折射波法反射波法透射波法下層介質(zhì)波速要大于上層介質(zhì)；可用于巖性分層和層速度估算。各層介質(zhì)間應(yīng)有明顯的波阻抗(ρV)差異；可用于巖層厚度和層速度估算。研究鉆孔間或坑道中的直達波；可準確測定層速度；計算巖、土動力學(xué)參數(shù)。不需上下層波阻抗差很大(10％)；淺層分辨率高。三、地震勘探的方法分類及其特點四、工程地震勘探的特點研究淺層地質(zhì)情況(h<200米)，具有激發(fā)能量小、勘查范圍窄、布設(shè)網(wǎng)度密、勘探精度高的特點。確定地質(zhì)構(gòu)造、基巖面深度；對第四系地層分層(確定層厚、層速)；確定地基的持力

3、層；探測地層中的低速帶或軟弱夾層；追索淺水面、空洞及掩埋物等。1、工程地質(zhì)調(diào)查五、工程地震勘探的主要用途測定場地卓越周期；場地地震響應(yīng)分析；地震小區(qū)劃。2、研究巖土狀態(tài)及性質(zhì)檢測道路、混凝土構(gòu)件和堤壩質(zhì)量。4、環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查測量縱、橫波速；評價地基加固效果；測定巖土密實度、孔隙度；判識飽和沙土層的液化程度。3、工程質(zhì)量檢測調(diào)查滑坡體的厚度、結(jié)構(gòu)；隱伏巖溶塌陷范圍；采空區(qū)及影響范圍。5、工程地震安全性評價§1彈性介質(zhì)與地震波大部分巖土介質(zhì)在外力作用下即可以顯示出彈性，也可能顯示出塑性；這取決于介質(zhì)的物理性質(zhì)、外力的大小及其作用時間的長短。固體介質(zhì)在外力作用下，其形狀或大小發(fā)生

4、的變化。固體介質(zhì)的形變隨外力的去除而消失這一性質(zhì)。?形變的定義?彈性的定義?彈性介質(zhì)具有彈性的介質(zhì)。?塑性和塑性介質(zhì)一、形變與彈性介質(zhì)二、應(yīng)力、應(yīng)變與彈性參數(shù)體變模量(壓縮)(Pa)介質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生的一種反抗形變的內(nèi)力作用在單位面積上的內(nèi)應(yīng)力（P=F/S）介質(zhì)受應(yīng)力的作用，其大小和形狀的相對改變量；線應(yīng)變△L/L體應(yīng)變△V/V切應(yīng)變△θ/L?內(nèi)應(yīng)力?應(yīng)力?應(yīng)變楊氏模量(拉伸)（Pa）應(yīng)力與縱向應(yīng)變之比；介質(zhì)越硬越大。?彈性參數(shù)流體靜壓力?互換關(guān)系?切變模量(剪切)（Pa）剪切應(yīng)力與切變角之比；液體μ=0。?泊松比橫、縱向應(yīng)變之比；在0.05～0.45；越硬越小，液體為0.5。?拉

5、梅系數(shù)（Pa）PXX～橫向拉應(yīng)力三、振動與地震波?地震子波在介質(zhì)中沿射線傳播→地震波。在應(yīng)力和慣性力的作用下，質(zhì)點圍繞原平衡位置發(fā)生的振動。質(zhì)點以彈性振動的形式在介質(zhì)中的傳播所形成的波動。1、彈性振動2、彈性波3、地震波的形成?激振～圍繞爆破點產(chǎn)生非線性形變帶；?向外延伸～壓強下降→形成彈性形變帶；?彈性振動形成彈性波～初始地震子波；地震波§2地震波的描述波前a；波尾b；波長λ。λ=T﹒V一、振動圖和波剖面圖描述某點的振動幅度隨時間的變化情況。振幅A；周期T；持續(xù)時間△t；初相位Ф。描述某時刻的振動幅度隨震源距的變化情況。μｐ=A（ｘ）1、振動圖2、波剖面圖波形特征μｐ=A（

6、ｔ）波形特征μpt0TAΔtΦ二、時間場和等時面如：在均勻各向同性的彈性介質(zhì)中，由點震源產(chǎn)生的波動的等時面是同心球面；該面與波射線正交。1、時間場描述波前的傳播時間與其空間位置關(guān)系的三維坐標系；t=T（x,y,z）球面波前2、等時面在時間場中t值相同的各點連接而成的空間面。如：點源地震波的傳播時間與其空間位置關(guān)系三、視速度定理α=0°時：V﹡→∞；表示波前面同時到達地面各測點；1、真速度沿波射線觀測的速度；V=△S/△t；2、視速度沿地表面觀測的速度；V﹡=△X/△t；3、視速度定理描述了真、視速度的關(guān)系；設(shè)入射角為α(波前面與地面的夾角；或波射線與地面法線的夾角）當α=90

7、°時：射線與測線重合；V=V﹡一般情況下V﹡＞V；其差別反映了入射角的變化。α4、討論§3地震波的類型及其傳播特征一、地震波的類型在自由界面?zhèn)鞑?，波速接近S波，低頻、向下衰減快、水平衰減慢。在覆蓋層下伏界面?zhèn)鞑ィ愃芐H波）傳播方向與質(zhì)點振動方向垂直傳播方向與質(zhì)點振動方向一致地震波體波(在介質(zhì)體內(nèi)傳播）面波(在介質(zhì)界面?zhèn)鞑ィw波面波縱波(P壓縮波)橫波(S剪切波)SV(垂直分量)SH(水平分量)瑞利波勒夫波二、地震波的頻率和振幅發(fā)現(xiàn)地震波特征（振幅、初相位）的頻率差異，為野外工作方法的選擇、干擾波的壓制