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地震绕射波

实际地质介质中,除具有成层*外,还存在许多特殊的复杂地质结构,诸如断层、尖灭……等,它们构成了地层的间断点(二维空间)或间断线(三维空间)。地震波传播到这些地层间断点(线)时,就会像物理光学中光线通过一个小孔发生衍射现象一样,这些间断点都可看成是一个新震源,由此新震源产生一种新的扰**弹*空间四周传播,这种扰动在地震勘探中称为绕射波,这种现象称为绕射。

图1-25用一个断层的物理模型说明绕射产生。假设一个平面波ab垂直入射到断层体co上,当它以t=t0时刻到达断层体表面时,波前的位置是cod。在t=t0 δt时,o右面的平面波前继续往下传播至gh的位置,而o左面的波前在断层体表面反射到达线段ef。

根据惠更斯原理作图法可以把co和od上各点作为圆心,并以v·δt为半径作圆弧,这些圆弧的包络线就是gh和ef的波前面,其中以断点o为圆心的点构成上行**前面ef和下行**前面gh之间的转换点,而圆弧efg就是以o点为新震源产生的绕射**前,它在t=t0 δt时刻把ef和gh两个波前联系起来。这个绕射波当然亦存在于几何阴影圆弧gn和fm范围内,在fm范围内绕射波和反射波相互叠加,因此在断点o右侧虽无弹*界面存在,但仍可观测到由fpg绕射**前面构成的波动。

严格地说,根据惠更斯原理,实际上波传播到空间每一个点都可以看成一个新的绕射源。例如:欲研究某一弹*界面,当波传播到该界面时,可以把界面上的每一个点都看作是新震源,在地面上某一点观测到的反射波,是由这些反射界面上各新震源产生的绕射波在该观测点上的总叠合。从这个角度说不仅上述断层点、尖灭点等为绕射点,而空间上每一个点实际上都是绕射点,或者说断层点、尖灭点是空间的某些特殊绕射点。如果把空间的每一个点都看作是绕射点这种思想称为广义绕射的话,那么断层、尖灭等绕射就称为狭义绕射,以后凡提到绕射现象不加特殊说明,一般均指这种狭义绕射。

据绕射积分理论,地面某一质点的振动能量主要来自界面上以r为半径的菲

尔带内的二次扰动,也就是说,地表所观测到的绕射波是地下断点附近一段界面绕射的叠加,而不仅是地下一物理点的绕射。菲

尔带半径r由下式确定:

尔带内的二次扰动,也就是说,地表所观测到的绕射波是地下断点附近一段界面绕射的叠加,而不仅是地下一物理点的绕射。菲

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/picdesc>时,不能产生绕射波(确切的说是绕射源太小,接收不到绕射波)。而当

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/picdesc>时,这种界面为长反射段,产生的是反射波。如图1-26断块模型,在断块中间部位为反射段,而断块两端(满足式(1.5-22))的部位为两个绕射段,左右产生两个半支绕射波,相位差180°,在断点的正上方,绕射波的振幅是正常反射波的一半,称为半幅点。图1-27 a、图1-27 b为不同长度断块绕射波理论模型记录。

时,不能产生绕射波(确切的说是绕射源太小,接收不到绕射波)。而当

时,这种界面为长反射段,产生的是反射波。如图1-26断块模型,在断块中间部位为反射段,而断块两端(满足式(1.5-22))的部位为两个绕射段,左右产生两个半支绕射波,相位差180°,在断点的正上方,绕射波的振幅是正常反射波的一半,称为半幅点。图1-27 a、图1-27 b为不同长度断块绕射波理论模型记录。

时,这种界面为长反射段,产生的是反射波。如图1-26断块模型,在断块中间部位为反射段,而断块两端(满足式(1.5-22))的部位为两个绕射段,左右产生两个半支绕射波,相位差180°,在断点的正上方,绕射波的振幅是正常反射波的一半,称为半幅点。图1-27 a、图1-27 b为不同长度断块绕射波理论模型记录。

**沙冲锋枪**是不是远程很飘为什么

1、冲锋枪与步枪相比*大的优势就是后坐力小,在射击100米以内目标的时候,冲锋枪的精准度非常的可靠。但是在对付100米之外的目标的时候,冲锋枪就会出现射程不足的情况。国际上对于枪械远程射击没有标准的定义,一种说法是1200米之外的射击目标属于远程目标,还有一种说法是400米之外的目标属于远程目标。不管是以1200米为标准,还是400米为标准,所有的冲锋枪都不具备远程射击的能力。

2、冲锋枪的射程一般在100米左右,**沙冲锋枪属于一款射程较远的冲锋枪,有效射程能够达到200米,比同时期的德式冲锋枪和英式冲锋枪的射程要高得多。在200,米的射程内,**沙冲锋枪的精准度是比较高的,然后200米的有效射程根本无法满足远程射击的条件,假如用**沙冲锋枪来打远程作战的话,**在飞到目标之前就已经跌落了。

3、冲锋枪**之初的目的,就是为了能够以较快的射速清除突击到阵地前的敌人。*早的冲锋枪并不是在冲锋的时候使用,而是在反冲的时候使用。世界上**把冲锋枪装备于**次世界大战时期,一战主要以阵地战为主,各国军队装备的主要枪械是单发步枪,机枪的数量比较少。在面对敌人大规模冲锋的时候,防守方只能用**来进行短距离防御。因此一战时期的枪械设计师结合**和轻机枪的优点,研制出了冲锋枪。

4、冲锋枪具备轻机枪自动化射击的能力,同时也拥有**轻便便携的优势。虽然冲锋枪的压制能力很强,但是冲锋枪的威力远不如轻机枪大,只比普通的**强一些。在装甲部队没有出现之前,手持冲锋枪的士兵,在战场上远不是装备单发步枪士兵的对手。为了取长补短,各国军队形成了轻重机枪、步枪、冲锋枪高低搭配的火力网。在这几种枪械中,轻机枪和重机枪的射程都在1000米以上,能够**远程的敌人。步枪的射程在400米左右,负责**400米之内的敌人。当敌人走到50-米150米之内的时候,士兵才会使用冲锋枪**,超过这个距离,冲锋枪不仅打不准,也打不到。

5、由于冲锋枪射程的限制,想要用**沙冲锋枪来**远程敌人,在战场上根本行不通。正是因为冲锋枪射程上的缺陷,在二战结束后,冲锋枪的地位逐渐被突击步枪取代,**沙冲锋枪也*终被ak47步枪所取代。

球面波的反射、透射及折射形成

对某一平面波而言,是以恒定的α角入射到界面,而球面波入射到平直界面时,入射角α是变化的,因此可将平面波看作球面波中某一入射角的情况,或者可将球面波入射看作不同入射角的平面波情况。首先讨论球面波入射时的折射波形成及传播特点,然后讨论反射及透射波振幅系数随入射角α变化的规律。

当球面波入射到界面时,入射角α在0°~90°变化,由斯奈尔定理

在vp1<vp2的条件下,透射角β1随入射角α的增加而增加,随着α的变化,β1会出现以下3种情况:

1)当α=ipp,有

,则有

这时透射波在w2介质中沿界面滑行,波前面垂直界面r,没有透射波在w2介质中向下传播,称这种现象为全反射,角度ipp称为临界角。

2)当α<ipp时,β1<

,属正常透射情况。

3)当α>ipp时,sinβ1>1(或β1>

),数学上不成立,但可由

),数学上不成立,但可由

给以变换,然后再将该关系代入透射p波位移矢量up12,便可得

up12=a·bppe∓kzmei(ωt-kxsinβ1)d(1.4-13)

由于cosβ1为虚数,故bpp也应为复数,即可写成

分析(1.4-15)式,可得以下结论:

1)振幅项中因子e-kmz表示振幅随深度z呈指数衰减,因此,此时透射波是在靠近界面的一薄层内传播。

2)传播项因子

中,

表示p12波是以vp2的速度沿x方向传播,即沿界面传播。传播项因子中 φ表示相位超前φ角。这些说明透射波已变成在介质w2中沿界面传播的滑行波,而且波前脱离入射波和反射波而产生超前运动。按照波前面为等时面,等时面为封闭面的概念,在两波前脱离带必然有一新的扰动来填补,新扰动波前一端与反射**前相连,一端与滑行**前相连,这个新扰动就为折射波,由于它先于反射波到达地面,也称为首波、初至波。折射波的射线为一系列角度为ipp的平行线。折射波的产生也可用惠更斯原理解释。折射波的产生及射线、波前与反射波的关系可用图1-13表示。

中,

表示p12波是以vp2的速度沿x方向传播,即沿界面传播。传播项因子中 φ表示相位超前φ角。这些说明透射波已变成在介质w2中沿界面传播的滑行波,而且波前脱离入射波和反射波而产生超前运动。按照波前面为等时面,等时面为封闭面的概念,在两波前脱离带必然有一新的扰动来填补,新扰动波前一端与反射**前相连,一端与滑行**前相连,这个新扰动就为折射波,由于它先于反射波到达地面,也称为首波、初至波。折射波的射线为一系列角度为ipp的平行线。折射波的产生也可用惠更斯原理解释。折射波的产生及射线、波前与反射波的关系可用图1-13表示。

表示p12波是以vp2的速度沿x方向传播,即沿界面传播。传播项因子中 φ表示相位超前φ角。这些说明透射波已变成在介质w2中沿界面传播的滑行波,而且波前脱离入射波和反射波而产生超前运动。按照波前面为等时面,等时面为封闭面的概念,在两波前脱离带必然有一新的扰动来填补,新扰动波前一端与反射**前相连,一端与滑行**前相连,这个新扰动就为折射波,由于它先于反射波到达地面,也称为首波、初至波。折射波的射线为一系列角度为ipp的平行线。折射波的产生也可用惠更斯原理解释。折射波的产生及射线、波前与反射波的关系可用图1-13表示。

3)折射波产生条件(ⅰ):vp2>vp1。因此称折射界面为速度界面。

4)折射波产生条件(ⅱ):α≥ipp,当α<ipp时不能产生折射波。如图1-14,接收不到折射波的o—b区为盲区,b点为临界点。

5)当vp2>>vp1时,ipp较小,在折射层能量几乎全部返回地面,无能量透射下去,形成屏蔽现象。

6)当vs2>vs1,α≥iss时,同样可产生折射横波。

图1-14折射波的射线及盲区示意图

1.4.3.2球面波反射及透射振幅与入射角的关系曲线

当球面波入射到界面时,入射角由0°可变化到接近90°,除在入射角大于临界角时,透射波变成滑行波并产生折射波外,而其他的反射、透射以及波型转换均仍按平面波中讨论的规律进行。因此对某一固定的入射角,在已知地层弹*参数的情况下,经求解式(1.4-8),可得各反射及透射波振幅系数,改变入射角依次可计算得各种波振幅随入射角的变化曲线,我们称为**a(amplitude versus angle)曲线。下面以两种不同的地层模型参数的**a曲线,说明几种波振幅随入射角的变化情况。

1)当上层介质为密介质,下层介质为疏介质,即vp1>vp2、ρ1>ρ2。p波从上层介质入射到界面情况。设

=0.5,

=0.8,泊松比υ1=0.3,υ2=0.5时,振幅系数随入射角α的变化曲线如图1-15。由图中振幅系数曲线的变化规律可见,在α<20°区段,入射波能量主要分布在非转换波p1和p12上,转换波p1s1和p1s2的振幅很小,α=0°时,p1s1和p1s2的振幅为零。在20°<α<56°区段,p11、p12的振幅开始下降,p1s1、p1s2的振幅上升,甚至p1s1和p1s2的幅值大于p11的幅值。在56°<α<68°区段p12继续下降,p11开始上升,反射横波p1s1仍大于反射纵波p11的幅值,在α>68°区段,p12急剧下降,p11很快上升,该段称为广角反射。横波能量逐渐下降。以上曲线说明,反射波振幅随入射角的变化是有规律的,在生产中接收什么样的反射波,要在不同区段去接收,才能接收到*强的有效信号。当然请注意,不同类型的地质模型,**a曲线变化规律是不一样的,利用这一点也可以由**a曲线反演地层参数。

=0.5,

=0.8,泊松比υ1=0.3,υ2=0.5时,振幅系数随入射角α的变化曲线如图1-15。由图中振幅系数曲线的变化规律可见,在α<20°区段,入射波能量主要分布在非转换波p1和p12上,转换波p1s1和p1s2的振幅很小,α=0°时,p1s1和p1s2的振幅为零。在20°<α<56°区段,p11、p12的振幅开始下降,p1s1、p1s2的振幅上升,甚至p1s1和p1s2的幅值大于p11的幅值。在56°<α<68°区段p12继续下降,p11开始上升,反射横波p1s1仍大于反射纵波p11的幅值,在α>68°区段,p12急剧下降,p11很快上升,该段称为广角反射。横波能量逐渐下降。以上曲线说明,反射波振幅随入射角的变化是有规律的,在生产中接收什么样的反射波,要在不同区段去接收,才能接收到*强的有效信号。当然请注意,不同类型的地质模型,**a曲线变化规律是不一样的,利用这一点也可以由**a曲线反演地层参数。

=0.8,泊松比υ1=0.3,υ2=0.5时,振幅系数随入射角α的变化曲线如图1-15。由图中振幅系数曲线的变化规律可见,在α<20°区段,入射波能量主要分布在非转换波p1和p12上,转换波p1s1和p1s2的振幅很小,α=0°时,p1s1和p1s2的振幅为零。在20°<α<56°区段,p11、p12的振幅开始下降,p1s1、p1s2的振幅上升,甚至p1s1和p1s2的幅值大于p11的幅值。在56°<α<68°区段p12继续下降,p11开始上升,反射横波p1s1仍大于反射纵波p11的幅值,在α>68°区段,p12急剧下降,p11很快上升,该段称为广角反射。横波能量逐渐下降。以上曲线说明,反射波振幅随入射角的变化是有规律的,在生产中接收什么样的反射波,要在不同区段去接收,才能接收到*强的有效信号。当然请注意,不同类型的地质模型,**a曲线变化规律是不一样的,利用这一点也可以由**a曲线反演地层参数。

2)当上层介质为疏介质,下层介质为密介质,即vp2>vp1。p波从上层介质入射到界面情况。设

=2.0,

=0.5,泊松比υ1=0.3,υ2=0.25时,各波振幅系数曲线随入射角α的变化曲线如图1-16。由图可见,在α<10°时,能量分在p12上,无反射p11,也无p1s1和p1s2。随着α增大,p12能量下降,p1s2能量上升。在α=30°时,p12能量下降为零,p11出现,p1s1、p1s2上升。α=30°为p波临界角。当α>30°时,p11上升,p1s1、p1s2下降。当α=60°时,p1s2下降为零,而p1s1开始上升,α=60°为s波临界角。比较图1-15和图1-16可见,不同地质模型的**a曲线变化相当大,这一点也说明了**a曲线的复杂*。

=2.0,

=0.5,泊松比υ1=0.3,υ2=0.25时,各波振幅系数曲线随入射角α的变化曲线如图1-16。由图可见,在α<10°时,能量分在p12上,无反射p11,也无p1s1和p1s2。随着α增大,p12能量下降,p1s2能量上升。在α=30°时,p12能量下降为零,p11出现,p1s1、p1s2上升。α=30°为p波临界角。当α>30°时,p11上升,p1s1、p1s2下降。当α=60°时,p1s2下降为零,而p1s1开始上升,α=60°为s波临界角。比较图1-15和图1-16可见,不同地质模型的**a曲线变化相当大,这一点也说明了**a曲线的复杂*。

=0.5,泊松比υ1=0.3,υ2=0.25时,各波振幅系数曲线随入射角α的变化曲线如图1-16。由图可见,在α<10°时,能量分在p12上,无反射p11,也无p1s1和p1s2。随着α增大,p12能量下降,p1s2能量上升。在α=30°时,p12能量下降为零,p11出现,p1s1、p1s2上升。α=30°为p波临界角。当α>30°时,p11上升,p1s1、p1s2下降。当α=60°时,p1s2下降为零,而p1s1开始上升,α=60°为s波临界角。比较图1-15和图1-16可见,不同地质模型的**a曲线变化相当大,这一点也说明了**a曲线的复杂*。

在描述以上两个地质模型时,两个主要地层参数就是速度v和密度ρ,通过理论模型计算可知,引起**a曲线剧烈变化主要是速度参数v,而密度ρ的变化对**a曲线的影响相对速度v对**a曲线的影响小得多。

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