地震资料解释 第一章
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第一章引言地震和刮风、下雨一样,是一种常见的自然现象。
全球每天发生50次左右的局部有感地震,几天有一次能使建筑物遭受破坏的地震。
全世界6亿多人生活在强震带上,20世纪约有200万人死于地震,随着人口密度的增大,预计21世纪将有1500万人死于地震。
我国是一个多地震的国家,地震活跃区的居民一般都有切身体验,甚至是出生入死的亲历险境。
20世纪以来,我国发生了800多次6级以上的地震,平均每年约8次;历史记载全球死亡超过20万人的地震有6次,其中在中国就有4次。
强烈的地震会直接或间接造成破坏。
然而任何事物都有两面性,地震虽然是一种自然灾害,但迄今为止,人们对地球内部的了解主要来自地震给我们带来的信息,因为地球的不可入性,我们不可能在地球内部进行直接的观测,其内部结构只能靠地震激发的地震波来研究,地震相当于一盏照亮地球内部的明灯。
它使我们发现了我们所居住的行星的许多性质。
地震学是关于地震的一门科学,其英语单词seismology是由希腊语seimos(地震)和logos(科学)两个词组成的。
地震学在地球物理和地球科学的更广阔领域里占有显著的位置。
它涉及了许多有趣的理论问题,包括分析弹性波在复杂介质里传播的问题,但它又可以作为一种工具被简单地用于对所感兴趣的不同区域进行探查。
应用范围从地下几千公里的地核的研究,到为寻找石油所进行的浅层地壳结构的勘测。
许多基本的物理过程没有超出牛顿定律(F=ma),但实际的震源和结构的复杂性使得必须做很复杂的数学处理和广泛使用高性能的计算机。
观测及仪器的改进促进了地震学的发展,数据的获取已经使我们在地震学理论及对地球结构的认识上都有了突破性进展。
地震学所提供的信息正广泛地改变不确定性的程度。
有些参数如经过地幔的压缩波的平均走时,可能百分百地得知。
而另一些参数如在地核里能量的耗损,我们的了解则是相当粗略的。
在过去50年里,对地球的平均的径向速度结构已有了相当好的了解。
现在,地震定位和地震辐射图像已经作为日常的测定工作,但对地震物理过程本身的许多重要方面,仍然没有搞清楚。
第一章 地震基本知识1.地震按其成因分为几种类型?按其震源深浅又分为哪几种类型?我国发生的地震大部分是浅源地震。
答:地震按其成因可分为:1.火山地震2.陷落地震3.诱发地震4.构造地震震源的深浅可分为:1.源地震—震源深度小于60km ,85% 2.中源地震—震源深度60~300km ,12% 3.深源地震—震源深度大于300km ,3% 2.几个概念:震中、震源深度、震中距、震源距答:1.震中:震源在地面上的投影点 2.震源深度:从震中到震源的垂直距离 3.震中距:建筑物与震中的距离 4.震源距:建筑物与震源的距离 3.什么是地震震级?什么是地震烈度?两者有何关联? 答:1.地震震级:一次地震释放能量大小的度量2.地震烈度:地震对地表及工程结构影响的强弱程度3.两者关联:a.地震震级与地震烈度是完全不同的两个概念。
b.从震中往外,烈度逐渐衰减。
c.对于发生频度最高的浅源地震来说,根据我国的地震资料,经验公式估计震中烈度I 0与震级M 之间的关系:58.05.1I M +=5.影响地震烈度大小的因素有哪些?答:1.震源M 2.传播途径与震中距R 3.场地条件S 4.其它6.地震波包含了哪几种波?它们的传播特点是什么?对地面运动影响如何?7.地震动的三要素是什么?答:1.地震动强度 2.地震动的频谱特性(周期) 3. 地震的持续时间 8.影响地震动特性的因素有什么?答:1.震源 2.传播介质与途径 3.局部场地条件9.世界的主要地震分布带。
答:1.环太平洋地震带2.欧亚地震带10.我国的主要地震分布带。
答:在这6个区域:1.台湾及附近海域2.东南沿海地带(福建、广东、浙江、江苏)3.华北地区(沿着太行山两侧经京津到冀东延伸到辽西)4.新疆的天山地区5.西藏喜马拉雅区主要(一直延伸到云南横断山)6.南北地震带(银川-兰州-成都-昆明)我国地震活动的基本特征:1.频次高、强度大2.起伏式发展强烈地震的发生具有偶然性、突发性。
《地震勘探原理与解释》复习要点第一章绪论(不作为考试内容)第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、掌握基本概念,如地震子波、波面、射线、振动图、波剖面、视速度、视波长、全反射、雷克子波。
2、掌握基本原理,如反射定律、透射定律、Snell定律、惠更斯原理、费马原理等。
3、地震波的分类。
§2.2 常速单界面的反射波特征及时距关系1、基本概念:时距曲线、时距曲面、时间场、自激自收、共激发点、偏移距、初至时间、纵测线、同相轴、正常时差、倾角时差、动校正等。
2、基本原理:虚震源原理、讨论时距曲线的实际意义、直达波时距曲线及方程、反射波时距曲线及方程、反射波时距曲线的主要特点。
§2.3 变速多界面的反射波特征及时距关系1、基本概念:均匀介质、层状介质、连续介质、参数方程、平均速度、射线方程、等时线方程、回折波、最大穿透深度等。
2、基本原理:水平层状介质和连续介质情况下讨论反射波时距曲线的基本思路;水平层状介质和连续介质情况下反射波时距曲线的主要特点。
§2.4 地震折射波运动学1、基本概念:折射波盲区、初至波、续至波、交叉时、信噪比等。
2、基本原理:产生折射波的条件;利用折射波法研究地下地层起伏的基本依据;折射波与反射波的主要差异。
3、分析理解:单界面(水平和倾斜)直达波、反射波与折射波时距曲线之间的关系;三层介质情况下折射波的时距曲线及其特点;折射波法在地震勘探中的应用。
§2.5 地震波动力学理论及应用本节不作为考试内容。
第三章地震资料采集方法与技术§3.1 野外工作概述1、掌握基本概念:低(降)速带、频散、群速度、相速度、多次波、虚反射、鸣震、交混回响。
2、掌握基本内容:试验工作内容、生产工作过程、激发条件、接收条件、调查干扰波的方法、干扰波的类型、各种干扰波的主要特点、面波特点、压制面波的方法、海上地震勘探的特点与特殊性、海上特殊干扰波、海上震源等。
第一章 地震勘探的理论基础1、各向同性介质:弹性与空间方向无明确关系的介质称各向同性介质,否则是各向异性介质。
2、泊松比σ:弹性体受力纵向伸长(缩短)与横向收缩(膨胀)的比值。
L L d d //∆∆=σ3、对于大多数沉积岩石,σ=0.25,∴V P =1.73V S 。
4、瑞雷面波(R 波)特点:(1) 波的能量分布在地表附近的介质中并随深度迅速衰减。
(2) 质点振动方向分上、下、坐、右,合成的振幅轨迹是椭圆(逆时针方向),长轴垂直地面,长短轴比值是2/3。
(3) 当σ=0.25时,V R = 0.92V S =0.54V P ,速度低、频率低(10~30Hz),波形宽。
(4) 有频散(波散)现象,不同频率的成分传播速度(相速度)不同,即群速度不等于相速度。
5、拉夫面波(L 波) 特点:能量沿地震界面分布,振动方向与传播方向垂直,振动平面平行界面,即为SH 波,由于水平振动,检波器接收不到。
6、地震波的特征:运动学特征——研究波在地层中传播的空间位置与传播时间的关系。
动力学特征——研究波在地层中传播的能量(振幅)变化和波形特征(频谱)。
7、惠更斯原理(1690)也叫波前原理,说明波向前传播的规律。
在弹性介质中,任意时刻波前面上的每一点,都可看作是一个新的波源(子波)而产生二次扰动,新波前的位置可认为是该时刻各子波波前的包络。
惠更斯原理只给出了波传播的空间位置,而不能给出波传播的物理状态。
菲涅尔(1814)对惠更斯原理进行了补充:波在传播时,任意点处的振动,相当于上一时刻波前面上全部新震源产生的子波在该点处相互干涉的合成波。
8、视速度定理地震波的传播是沿射线方向进行的,而观测地震波是沿测线方向进行的,其方向和射线方向不一致。
波前沿测线传播的速度不是真速度V ,而是视速度*V 。
αsin //=∆∆=∆∆∆∆=*xs t x t s V V βαcos sin V V V ==* 式中 α——射线与地面法线的夹角,称入射角;β——波前与地面法线的夹角,称出射角。