地震波传播理论与应用实验报告

中国地质大学（北京）

地震波传播理论与应用实验报告

学生姓名王胜侯院（系）地球物理与信息技术学院

专业地质工程学号2110150034

二〇一六年二月

1 实验分析

1.1 雷克子波的建立

雷克子波主频f=20Hz，采样点数n=25，时间采样间隔dt=0.004s，t=-n/2+1:n/2，a=(1-2*(pi ×f×t×dt).^2). ×exp(-(pi×f×t×dt).^2)，如图1所示。

图1雷克子波

1.2 小模型的建立

对于小模型，整个研究区域速度为常数为1500m/s，研究区域为5000m×5000m的正方形，震源在模型中央，即（2500,2500）处，图2为震源激发后1s的波前快照，在均匀介质中地震波呈圆形扩散。图3为地震波传播至界面后反射波前快照。

图2震源激发1s波前快照

图3界面反射波前快照

1.3 大模型的建立

对于大模型，研究区域为5000m×5000m的正方形，整个研究区域分为三层，第一层2000m，速度为1500m/s，第二层为2000m-4000m，速度为2500m/s，第三层为4000m-5000m，速度为4000m/s。震源在模型顶部中央，即（2500,0）处，图4为震源激发后第一次反射波前快照，图5为地震波第二次反射波前快照。由于每层速度差较小反射波的中间振幅不易观

察。

图4第一界面反射波前快照

图5第二界面反射波前快照

1.4 大模型的地表地震记录

对于大模型，由于上述模型中地震记录振幅太小，所以调整了层速度，第一层速度为1500m/s，第二层速度为4500m/s，第三层速度为6500m/s。震源在模型顶部中央，即（2500,0）处，图6为地表地震记录。

其中两条倾斜同向轴为直达，一条弯曲同相轴为第一层与第二层的反射界面的反射波。

第二层与第三层反射界面的反射波振幅较小，而且接收时间较长，所以在图中没有显示。

图6地震记录

2 认识与总结

从这次实验可以看出随着地层速度差的变大，反射系数增大，反射波的振幅逐渐增强，而在整个播面中中间振幅最弱，两侧振幅逐渐增大，主要原因应该是随着入射角度的增加，透射波的能量逐渐减少，直到入射角大于临界角开始全反射，反射波振幅达到最大。感谢老师每周末无论刮风下雪来给我们上课，并用清晰的逻辑和深入浅出的概括传授给我们知识。在这门课程中我感觉到受益匪浅。