岩石物理学报告..doc

地震波 地震波是指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波（P波）、横波（S波）（纵波和横波均属于体波）和面波（L波）三种类型。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。 地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 现象介绍 像声、光或水波一样，地震波也可在一边界上反射或折射，但和其他波不同的特点是，当地震波1. 频率 频率与衰减的关系目前尚未有定论。室内研究表明 Q值与频率有关，而一些对实际地震数据的研究则表明了衰减与频率无关。现有的资料表明：对不同特性的岩石，频率的影响不同。对干燥岩石，衰减与频率无关；对于部分饱和或完全饱和岩石，地震波以复杂的路线传播，由流体流动类型所决定，衰减通常与频率有关。Johnston等利用与地震勘探有关的孔隙流体的粘滞系数和标准线性粘滞性模型，计算出地震频段的衰减对频率的依赖关系；O’Connelland Budiansky(1977)分析了饱和碎屑岩石的弹性特征，提出了与频率相关的衰减模型，他们指出在两种特性频率条件下产生的衰减最大；White(1975)计算出了在部分饱和流体岩石的弹性波衰减，推断出 P波的衰减和频率有关，而 SH波的衰减和频率无关。 2.岩性 高速的岩石，吸收性弱，而低速的岩石，吸收性强。对于大多数地区，泥岩的平均吸收性比砂岩强，砂岩的吸收比页岩和灰岩的吸收强，砂岩含有油气时，其吸收性显著增强。总之，介质弹性越好，地震波在介质中传播的能量损耗 3．压力 P波、S波在所有饱和岩石中，随压力的增加Q增大（衰减减小），在高压下则保持为一稳定值。低频时增加较快，高频时趋于一稳定值。同时在干燥岩石中随压力的增加Q增大，主要是因为增加压力能减小岩石基质中的裂缝，从而减小摩擦。 4.孔隙度 同一种砂岩，孔隙度越高，Q值越小，衰减越强；对饱和流体砂岩：衰减峰的峰位随孔隙率的增加向低温方向移动，峰值增大，峰宽变窄. 总之，衰减随孔隙率的增加而增加，呈正比关系。 5.饱和度 当岩石孔隙中饱和液体较少时，衰减随饱和度的增加呈线性增大；当饱和度再增大时，衰减随饱和度的增加而增大的速度放慢，衰减随饱和度的增加变成了非线性增大，直到衰减达到极值；当饱和度还继续增加时，衰减随饱和度的增加呈非线性下降。所以，当岩石孔隙中含有部分饱和流体时，衰减才会达到最大。部分饱和岩石的衰减大于完全饱和岩石的衰减。对于低粘度流体（例如水、油）完全饱和的岩石来说，QP QS ；对于部分饱和岩石，则QPQS。 6.液体粘度 液体粘滞性越强，衰减越大；同时液体粘度受温度的影响。 7.温度 在较低温度下，Ｑ与温度无关；在温度高于150度时，在石英砂中，由于岩石中的热裂缝引起衰减的增加；在孔隙流体的沸点附近，衰减随温度产生剧烈的变化（Volaroich(1957)、Davis(1968)和 Spancer(1981)）。 8.埋藏深度 岩石的吸收性质与埋藏深度有关，一般随埋藏深度的增加而减小。 三、地震波衰减机制 陆基孟把吸收衰减机制归结为两个方面 ：一是弹性理论。该理论认为，物体在外力的持续作用下，其内部结构发生变化，在外力消失后，该物体不能完全恢复其原状，存在一定的剩余应变，它的存在消耗了部分弹性能量而使地震波振幅发生衰减；二是内摩擦理论。该理论认为，介质中质点在振动过程中发生相互间的摩擦作用，使部分机械能转化为热能而消耗，使地震波振幅发生衰减。 尽管不同条件下的岩石具有不同的衰减机制，但在大多数情况下,岩石颗粒表面和岩石窄裂缝之间的摩擦是主要的衰减机制。 四、反Q滤波的原理及方法 1、Q滤波原理 Futterman（1962年）研究了大地对地震波的吸收及频散作用，得到如下的结论： （4-1） 当Q为常数时，大地吸收效应是一个逐点频衰减的低通滤波。反Q滤波就是要将因Q因素而衰减损耗的地震波的能量补充回来。从波传播的观点来看，反Q滤波可看作是地震波的逆向传播或者是偏移过程将地表记录到数据反向延拓并剔除地球介质对入射地震波所产生的Q值滤波作用。 （1）常Q值模型的相位反Q滤波 该方法与Stolt偏移相似，