復雜地形地震波傳播路徑報告.docx

1起伏地表條件下各種波型的走時與射線路徑起伏地表條件下的復雜介質(zhì)中常常會出現(xiàn)各種各樣的波型，包括：初至波、首波、透射波、繞射波、反射波及多次反射波、轉(zhuǎn)換波等。如圖1.1所示，在起伏地表條件下的復雜層狀介質(zhì)中會產(chǎn)生很多類型的波。其中，路徑A表示的是從震源出發(fā)，逐層向下傳播的透射波；路徑B1表示從震源出發(fā)到達第1個界面的入射波或直達波；路徑B2表示第1個界面的反射波；路徑C1表示到達第2個界面的入射波；路徑C2表示第2個界面的反射波；路徑D1同樣表示到達第2個界面的入射波；路徑D2表示第2層內(nèi)來自第2個界面的向上的反射波；路徑D3表示第2層內(nèi)來自第1個界面的向下的反射波；路徑D4表示第2個界面的向上直到地表的反射波，實際上路徑D2、D3、D4共同構(gòu)成了多次波。圖1.1 欺負地標條件下各種類型的地震波1.1初至波初至波則指的是最先到達該空間位置的波。在實際物理意義上初至波并不特指某一種類型的波，在初至波信息中可能含有很多波的信息，如直達波、首波、透射波等。圖1.2 起伏地標條件下初至波走勢計算的實現(xiàn)策略起伏地表條件下的復雜層狀介質(zhì)中的初至波內(nèi)實際上含有很多波的成分，例如:首波、透射波、繞射波等。圖 1.3 起伏地標條件下復雜層狀介質(zhì)中初至波的走時與射線路徑分布1.2 首波首波產(chǎn)生于兩個界面的分界處，實際上首波產(chǎn)生的主要原因是地震波以下覆高速層的波速傳播，顯然首波的產(chǎn)生是有指向性的。圖 1.4 起伏地表條件下復雜層狀介質(zhì)中首波的走時與射線分布路徑1.3 透射波透射波是指穿過某一指定界面并向下傳播的波。圖 1.5 起伏地表條件下復雜層狀介質(zhì)中透射波的走時分布1.4 繞射波繞射波是指地震波傳到地表或界面幾何形態(tài)變化很復雜的某點時，會在該點處產(chǎn)生一種類似于一個新震源產(chǎn)生的波，這個點通常被稱為繞射點。圖1.6起伏地表條件下復雜層狀介質(zhì)中繞射波的走時與射線路徑分布(a)震源點到達繞射點的入射波;偽)從繞射點出發(fā)的繞射波;(c)繞射波的射線路徑分布。（起伏地表條件下的地震波走時與射線路徑計算，孫慶章）2 地表起伏情況下彈性波傳播數(shù)值模擬實例圖2.1是地表起伏形態(tài)為正弦曲線的簡單模型，模擬了P波源時的彈性波傳播。在橫向1700m范圍內(nèi)，地表起伏高差達500m，地表局部大傾角為42 。從模擬地震波場的瞬時快照(圖2.1)以及地面記錄(圖2.2)上發(fā)現(xiàn)，地表起伏對地震波傳播的影響不僅表現(xiàn)在走時上，還引起了體波和面波(R)的相互轉(zhuǎn)化。起伏的地表產(chǎn)生了大量散射P波和散射S波，直達P波和深部界面產(chǎn)生的PP波和PS轉(zhuǎn)換波在地表附近產(chǎn)生了較強的面波(見圖14中PR和SR)。面波在地表起伏嚴重處不僅產(chǎn)生了大量的散射面波，還同時引起了面波向P波和S波的轉(zhuǎn)化。這些地表散射在整個記錄上都可以檢測到，影響了淺、中、深層反射波的識別，降低了資料的信噪比。圖2.1起伏地表模型圖2.2 波場