地震波的频率和振幅.docx

地震波的频率和振幅.docx

《地震波的频率和振幅.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地震波的频率和振幅.docx（3页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

地震波的频率和振幅

地震波的频率和振幅

时间：

2010-06-0520:

18来源:

unknown作者:

wowglad点击:

目7次

2008年12月19日

地震波的频率和振幅

1、地震波的频谱及其分析

频谱：

谐和振动的振幅和初相位则随频率的改变而改变的关系，统称为地震波的

频谱。

频谱分

2008年12月19日

地震波的频率和振幅

1、地震波的频谱及其分析

统称为地震

频谱：

谐和振动的振幅和初相位则随频率的改变而改变的关系波的频谱。

频谱分为:

振幅谱：

振幅随频率变化的关系称为振幅谱。

相位谱：

初相位随频率的变化关系称为相位谱。

作用：

频率分析，根据有效波和干扰波的频段差异

1指导野外工作方法的选择

2给数字滤波和资料等工作提供依据。

频谱分析的方法:

为了研究地震波的频谱特征，可用傅立叶变换把波形函数a（t）变换到频率

域中,得到振幅随频率的变化函数A（f）,这个变换过程称之为频谱分析方法。

假设波形函数a（t）

--傅氏正变换

（）--

--傅氏反变换

这两式是等价的，即A⑴与a（t）是

对应的

13脉冲函数AS（t）

2函数:

3函数:

可以看出：

不同时间函数具有不同的频谱。

图、地震波的频率特征

地震波是人工激发的振动，具有连续的频谱，如图所示

图主频fO:

振幅谱曲线极大值所对应的频率。

频带的宽度：

若|A（f）|最大值为1,则可找|A（f）|=的两个频率fl和f2.

两者之差厶f=f2-f1为频带宽度

大量的实际观测和分析，各种不同类型的地震波的能量主要分布频带是不同的。

如图所示。

3、地震波的振幅及其衰减规律

影响地震波激发和接收时振幅和波形的因素:

①激发条件。

②地震波在传播过程中受到影响

3接收条件的影响

4其它如地下岩层界面的形态和平滑状态。

图大地低通滤波器效应：

地震波在传播过程中随着距离（或深度）的增加，高频成分会很快地损失，而且波的振幅按指数规律衰减。

实际地层对波的这种改造，称之为大地低通滤器效应。

⑴波前扩散

球面扩散：

在均匀介质中，点震源的波前为球面，随着传播距离的增大，球

面逐渐扩展，但总能量仍保持不变，而使单位面积上的能量减小，振动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散（或波前扩散）。

设某一时刻球面的波前面S,总能量为E,单位面积上的能量为e,则有（其中r为半径）

因为E，故，

因而可得式中c为与E有关的常数

结论：

均匀介质中，地震波的振幅与传播距离成反比，即按1/r的规律衰减。

⑵吸收衰减

吸收衰减：

介质对地震波的吸收衰减：

实际岩层并非理想弹性介质，地震波

传播过程中其质点间相互摩擦消耗了振动能量，造成地震波振幅的衰减，称之为

吸收衰减。

理论上证明，地震波这类衰减与f有关外，还和r有关即:

A为振幅,

A0为初始振幅,

R为传播距离

a（f）为与频率有关吸收系数，有时a（f）的单位可用分贝表示。

分贝:

每一波长距离振幅衰减分贝数dB/入

介质吸收系数与介质性质有:

①某一种介质，吸收系数可为常数。

致密岩石，吸收系数较小，一般沉积

岩的吸收系数为入左右

②与地震波频率密切相关。

，频率越高，吸收越大。

因此，地震波传播过

程中高频成份损失较快，介质相当于低通滤波器。

这样造成浅层频率高，深层的低。

地震波受波前扩散和吸收衰减可表示成：

另外还有波透射、反射以及波转换，不平整界面还产生波散射。