轉換波

轉換波

轉換波(converted wave):無論縱波還是橫波傾斜入射到彈性分界面時,都將同時產生反射橫波、反射縱波、透射橫波、透射縱波。

基本介紹

  • 中文名:轉換波
  • 外文名:converted wave
  • 包括:P1S1、P1S2
  • 適用定律斯奈爾定律
  • 適用於:當縱波的反射較弱而轉換波較強時
轉換波測深法能得出的主要結果,地震轉換波測深法的特點,地震轉換波測深法的用途,

轉換波測深法能得出的主要結果

1.得出PS轉換波震相沿測線的相位對比追蹤圖
實現轉換波震相的對比,大大提高了轉換波法的探測精度,是遠震轉換波法的特點之一二轉換波同相軸形狀基本能反映深部界面的起伏分布情況,凹陷處到時差增大,隆起區到時差減少,斷層破碎帶轉換波波形歧變,振幅減弱,對比中斷,從同相軸起伏和到時差變化可看出各深部岩層在厚度上的橫向變化,甚至岩層的尖減,各岩層相互之間的疊覆關係等。總之,同相軸對比圖給出了深部構造的大體輪廓和地殼上地幔層狀塊體結構的基本特徵:轉換波相位對比追蹤圖是資料進一步分析處理和解釋的基礎。
2.得出PS轉換波沿測線的時差剖面圖
經過資料的R、T、P特徵分量分析、全方位偏振分析和分離干涉波處理後,使轉換波震相得到可靠識別和分離,最後得出沿測線的轉換波時差剖面圖,它有些類似於深地震反射法中的垂直反射時間剖面圖,所不同的是事先不需要做走時校正,因為震中距的變化引起的轉換波到時差變化很小,通常A≤0.1 S左右,這在最後做結構剖面圖時才做校正.在轉換波到時差剖面圖上綜合了多個地震的測定結果,因此結果更詳細.更能全面反映深部層狀斷塊結構構造的特徵。
3.得出測點下介質中P波和s波的速度結構模型,得出沿測線的波速結構剖面圖
利用轉換波法觀測中得到的遠震初始30s記錄的垂直分量和徑向分量,通過全波波形擬合法反演介質的波速參數怖和%,得出介質中波速結構模型,並得出沿測線的怖、魄速度分布圖及高速層和低速層的分布。轉換波測深法的特點之一是不僅能得出縱波速度(即)資料還能得出橫波速度資料(ys),這對了解介質性質有重要意義。
4.得出沿測線的深部構造剖面圖和平面構造圖
根據所得波速和轉換波到時差資料可計算轉換界面的埋深,從而最終得出轉換波測深的深部構造剖面圖,除了深部構造和斷層分布情況外,還表示了波速的分布。在1~2km至50~60km的深度範圍內能分出轉換界面5~10個,能較穩定追蹤的有5~6個,在厚的沉積盆地中能測得2~3個深層界面,在測線的剖面圖基礎上還可做出轉換界面的平面構造圖。

地震轉換波測深法的特點

(1)轉換波測深法利用免費的震源(天然地震),因而所需費用相對很低,天然地震可多次重複接收,提高了測深精度,且能量大,使探測深度大,通常探測深度達80~100km及更深,其中能分出超過5~10個轉換界面。
(2)轉換波法採用PS轉換波對於初至P波的相對到時差進行分析,PS轉換波可實現震相沿測線的相位對比追蹤,這些都使得此法與其他採用絕對到時和不能實現震相相位對比的方法相比,探測的相對精度要高得多。
(3)轉換波法中PS波射線路徑很陡且很短,其長度僅是反射波射線路徑的一半,更是大大小於人工地震測深法中波射線路徑的長度,故對介質的平均效應小,因而轉換波法探測介質橫向非均勻性特徵(如界面形狀、斷裂分布等)的能力相對較強,探測精度也得到提高。
(4)PS轉換波的射線路徑陡而短,這對於研究介質橫向不均勻性是優點,但對於利用PS轉換波研究介質速度卻是局限,因此,利用Ps轉換波法求速度主要不是依靠Ps波的到時差資料,而是採用遠震初始20s記錄的全波波形擬合法得出介質中即和惦波速資料。由於遠震轉換波的主頻較低,約1 Hz左右,其探測的解析度也相對降低。

地震轉換波測深法的用途

(1)由於轉換波法能測得深沉積盆地中10多公里內的深界面分布情況,故可配合石油地震勘探、勘查沉積盆地深部的儲油構造、褶皺基底和結晶基底分布形狀、深部斷裂和深部油氣通道,探測火成岩、礫岩等禁止層碳酸鹽岩層下面的油氣構造。
(2)由於轉換波法探測深大斷裂的位置和分布有相對較高的精度,故可用於礦產資源的調查,研究成礦規律和礦產的分布特徵。
(3)由於轉換波法探測地殼幾十公里範圍內的波速和構造特徵較為方便,精度較高,故可廣泛用於地震活動區的孕震環境調查、潛在強震震源區的預測預報、地震成因的研究等。在地震活斷層調查研究中,為了正確評估地震危險性和震害預測,需對淺部地震活斷層向深部的延伸和分布情況進行測定,地震轉換波測深法可作為方便和低價的手段廣泛採用,其費用僅為廣泛採用的人工地震測深法和深地震反射波法的1/3~1/5。
(4)興建核電站地區地殼構造穩定性的調查研究。
(5)由於轉換波對橫波速度變化較為敏感,故轉換波法可用於火山地熱活動地區岩漿囊的分布特徵的調查研究,也可對介質中深部活斷層和岩漿活動情況做動態監測,用於地震與火山的預測預報研究。
(6)由於轉換波法有較大的探測深度,深達100多公里,故可廣泛用於板塊構造和地球動力學研究。

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