弹性波成像方法 面波勘探技术 (Rayleigh)
同济大学海洋与地球科学学院
School of Ocean & Earth Sciences, Tongji University
地表震源不仅激发纵波(P波)和横波(S波),同时,由于纵波与横波的相互干涉叠加,会产生波型的转换,使地下介质质点按一定的轨迹运动,形成一种新的能量很强且主要集中地表附近的波动。称为瑞利面波(面波)。
在自由表面附近面波的形成可以用波动方程作严密的推导。
略去公式推导部分。。。。。
在均匀弹性半空间存在的这种沿自由表面传播的波,其速度略小于横波波速,振幅随着离开表面距离的增加而衰减,这就是面波。
P波
面波
拉夫波
S波
瑞雷波勘探方法是近年来发展起来的浅层地震勘探新方法。由于瑞雷波速度同剪切波速度及岩、土力学参数有着密切的关系.
一、面波的传播特征
由质点位移方程可知,为椭园方程,
表明在自由表面附近沿波传播方向的垂直平面内,面波质点运动的轨迹是椭圆,椭圆的水平轴与垂直轴之比约2:3,且质点的垂直位移比水平位移相位超前PI/2.
1)水平、垂直位移的振幅随泊松比增大而增大,说明介质的泊松比越大,转换为面波的能量越多;
2) 对于不同的介质,随着深度的增加,面波的水平和垂直位移振幅达到极值后迅速降低,其主要能量主要集中在《1深度范围内,由此认为面波的穿透深度约一个波长。
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