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正地震波衰减品质因子Q是描述地震波在传播过程中能量衰减性质的参数。近年来,研究中强地震前后尾波衰减Q_c值变化特征的文章越来越多,并认为某些频率的尾波Q_c在中强地震前会出现不同程度的变化。从理论上讲,中强地震前几年,由于应力的积累,在破裂强度较弱的部位,破裂集中丛生,会影响对地震波的散射和吸收,引起地震波衰减品质因子Q值的变化。实验表明,饱和岩石的Q值低于干燥岩石。究其原因,湿岩石中存在的一个个薄薄液膜能起到 相似文献
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地震波衰减性质的研究是地震学研究的重要课题.地震台站(地震仪)记录到的地震波,包含了地震震源效应、地震波的传播路径效应、台站场地响应及仪器响应.在使用地震波资料研究震源性质时,必须要扣除地震波传播路径效应、台站场地响应及仪器响应的影响.地震波传播的路径效应(地震波衰减),除了随距离存在几何衰减外,还有一个重要的影响因素--即介质的非弹性衰减,用介质品质因子Q值来度量.Q值是地球介质的基本物理参数之一,是对地震进行定量和研究震源性质(如震源参数的测定等)所必需的重要参数,在震源物理和工程地震研究中具有重要应用价值. 相似文献
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本文首先利用有限差分法分别对弹性和粘弹性VTI介质进行地震波传播数值模拟，并针对波场快照和波场记录特征，分析不同品质因子组合对波场能量衰减和频率吸收作用的影响.结果表明：对应于膨胀滞弹性形变的品质因子变化主要影响qP波的能量衰减；对应于剪切滞弹性形变的品质因子变化主要影响qSV波的能量衰减；对于qSH波，两个品质因子分别对应于垂直和水平方向的能量衰减；品质因子较小时，qSV波和qSH波的频率向低频方向移动，qP波频率变化不明显. 相似文献
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地球表层岩石是由不同尺度的岩石骨架、孔隙、以及孔隙中的流体物质相互作用形成的.研究含有孔隙和裂缝的复杂岩石介质中的地震波传播效应一直是石油地球物理勘探领域的热点.因此,许多学者对复杂岩石介质的渗流特征,和地震波的传播与衰减进行了大量的研究.本文在回顾孔隙介质的地震波的传播与衰减理论发展的基础上,首先介绍了孔弹介质的非局部Biot理论,并用它预测负频散现象,然后介绍了实验观测到的波的衰减与岩石物理性质(如孔隙度和渗透率)的关系,最后,给出了对渗流场和地震波的传播与衰减的认识,并对它们之间的相互关系做了一些展望. 相似文献
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实际地层中地震波传播普遍存在速度和衰减各向异性现象,研究黏弹各向异性介质中高频地震波传播理论有助于揭示地震波的传播特征.本文针对黏弹性VTI介质,从Christoffel矩阵的解析特征值出发推导出qP、qSV和qSH波的复相速度和复射线速度的解析表达式,并应用实射线追踪方法确定出均匀复射线速度矢量,由此计算出实射线速度和实射线衰减以及实射线品质因子.基于非均匀复相速度和均匀复射线速度的解析表达式,推导了实射线慢度和实射线衰减关于黏弹性模量(包括弹性模量和Q值)的敏感度核函数,该敏感度核函数反映各个黏弹性模量对地震波复走时的影响程度.不同岩石样本的数值计算结果显示,实走时对弹性模量更为敏感,而射线衰减(虚走时)对弹性模量和Q值的敏感程度相当.本研究可为黏弹性VTI介质中地震射线追踪和复走时层析成像提供理论基础. 相似文献
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本文通过研究甘，宁，青，新地区部分中强震前多种地震波参数的变化特征，探索西北地区中强震孕震过程。结果表明，地震波的Ｐ初动符号和初动半周期，振幅比，尾波持续时间比，尾波衰减数α值，介质品质因子Ｑ值在大震前一二年中均有异常变化，它们从不同角度反映了介质的非均匀性及孕震过程中地震波的衰减吸收特性。 相似文献
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随机弹性介质中地震波散射衰减分析(英文) 总被引：2，自引：0，他引：2
地震波衰减一直是许多学科研究的热点,因为可以反映介质的特性。导致地震波衰减的因素很多,如:传播过程中由于能量扩散导致的几何衰减,固体岩石内部晶粒间相对滑移导致的摩擦衰减,岩石结构不均匀引起的地震波散射衰减。本文主要从统计的观点出发,通过多次数值模拟的方法研究纵波散射在随机弹性介质中所引发的衰减。首先用随机理论建立了二维空间随机弹性介质模型,然后用错格伪谱法的数值方法模拟了波在随机介质中的传播,再通过波场中虚拟检波器的记录,用谱比法估计了弹性波在随机介质中的散射衰减。不同非均匀程度随机弹性介质中的数值结果表明:介质不均匀程度越高,散射衰减越大;在散射体尺寸小于波长的前提下,不同散射体尺寸的计算结果说明:散射体尺寸越大,弹性波衰减越明显。最后提出了一种不均匀孔隙介质中流体流动衰减的方法。通过对随机孔隙介质中地震波的总衰减和散射衰减分别进行了计算,并定量得出了随机孔隙介质中流体流动衰减,结果表明:在实际地震频段下,当介质不均匀尺度101米量级时,散射衰减比流体流动衰减要大,散射衰减是地震波在实际不均匀岩石孔隙介质中衰减的主要原因。 相似文献
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品质因子的尾波测定方法讨论 总被引：1，自引：0，他引：1
品质因子是定量刻画地震波传播过程中能量衰减情况的特征参数.理论上可根据观测台站记录的具有相同射线路径的地震波尾波品质因子的时间动态变化特征来探讨其与地震孕育过程间的关系,但实际上由不同地震的尾波测量得到的品质因子对应于不同的地震波射线路径,品质因子的时间变化除了与区域应力场的变化因素有关以外,还与区域介质的横向和纵向非弹性程度和散射波波阵面围成的椭球体的范围有关.本文根据前人研究结果并结合具体实例讨论了品质因子与地震震源距及不同流逝时间的关系;讨论了品质因子与频率变化的关系;提出了对不同地震采用不同流逝时间的尾波测定品质因子的方法.改进后的品质因子测量方法可有效去除由于不同地震或同一地震的地震散射波在纵向介质中穿透深度的不同而导致的对品质因子测量结果的影响,从而有利于捕捉到品质因子的异常变化特征与地震孕育过程的关系. 相似文献
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采用中小地震的数字观测资料，依据地震观测谱和震源谱、传播路径衰减因子及场地效应的关系式，在对场地效应约束的条件下，反演S波非弹性衰减和软基岩场地效应，确定研究区路径、 场地参数. 该方法确定的参数， 避免了台站地形效应的影响，真实地反映了研究区自由软基岩场地的地震效应和传播路径非弹性衰减的影响. 研究区的平均软基岩场地效应， 在2~4 Hz频率范围为1.5倍左右; S波品质因子为QS=278 f 0.346.这些参数可以直接用于研究区的地面运动随机模拟. 相似文献
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In this paper,according to the relationship of observation spectrum with source spectrum,travel-path attenuationfactor and site effect,we use the digital seismic data of moderate-small earthquakes to invert the soft rock site ef-fect and S wave inelastic attenuation under the constraint of site effect,and determine the parameters of path andsite.The parameters obtained by this method exclude the topographic effect of seismic stations,and truly reflectthe seismic effect of free soft rock sites and the S wave inelastic attenuation in the studied region.The average softrock site effect is about 1.5 times in the frequency domain of 2～4 Hz and the S wave quality factor is obtained asQS=278 f0.346,which can be directly applied to the stochastic modeling of ground motions in the studied region. 相似文献
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The presence of fractures in fluid‐saturated porous rocks is usually associated with strong seismic P‐wave attenuation and velocity dispersion. This energy dissipation can be caused by oscillatory wave‐induced fluid pressure diffusion between the fractures and the host rock, an intrinsic attenuation mechanism generally referred to as wave‐induced fluid flow. Geological observations suggest that fracture surfaces are highly irregular at the millimetre and sub‐millimetre scale, which finds its expression in geometrical and mechanical complexities of the contact area between the fracture faces. It is well known that contact areas strongly affect the overall mechanical fracture properties. However, existing models for seismic attenuation and velocity dispersion in fractured rocks neglect this complexity. In this work, we explore the effects of fracture contact areas on seismic P‐wave attenuation and velocity dispersion using oscillatory relaxation simulations based on quasi‐static poroelastic equations. We verify that the geometrical and mechanical details of fracture contact areas have a strong impact on seismic signatures. In addition, our numerical approach allows us to quantify the vertical solid displacement jump across fractures, the key quantity in the linear slip theory. We find that the displacement jump is strongly affected by the geometrical details of the fracture contact area and, due to the oscillatory fluid pressure diffusion process, is complex‐valued and frequency‐dependent. By using laboratory measurements of stress‐induced changes in the fracture contact area, we relate seismic attenuation and dispersion to the effective stress. The corresponding results do indeed indicate that seismic attenuation and phase velocity may constitute useful attributes to constrain the effective stress. Alternatively, knowledge of the effective stress may help to identify the regions in which wave induced fluid flow is expected to be the dominant attenuation mechanism. 相似文献
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南黄海海相地层的地震波场特征和层位标定一直是困扰地震勘探的重要问题.为了近距离、高精度和高分辨率地观测井周围构造特征和岩石性质引起的波场变化,为地震资料的采集、处理与解释提供地震波衰减规律、速度与层位标定等信息,对大陆架科学钻探CSDP-2井实施了近零偏移距垂直地震剖面（VSP）观测.针对海相地层顶部强反射界面地震波穿透难的问题,采用了大容量气枪震源并设计了气枪阵列组合方式,提高了激发地震波的能量,获得了强反射界面之下清晰的PP、PS下行波和上行波信号.采用了三分量偏振合成、组合滤波和波场分离等处理方法,对VSP观测数据进行处理,获得了海相三叠系—志留系的精细的纵波、横波速度结构和地层吸收因子等物性数据,建立了钻井地层、测井、VSP上行波和多道地震剖面对应关系,实现了不同尺度的地质和地球物理属性资料的有效衔接,标定了钻井地质剖面上各深度地质体的地震反射特性,厘定了过井地震剖面上反射同相轴的地质属性.此次观测取得的纵波、横波速度信息,成为建立南黄海海相地层速度模型主要的资料来源,也是地震资料的岩性反演处理不可缺少的信息. 相似文献
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在时间域中,利用地震记录中的振幅与上升时间信息可以计算出岩石介质的品质因子Q值.由于震源能量难以测量,本文通过共炮点道集相邻道循环对比的方法,消除了震源对计算过程的影响,推导出时间域相邻道振幅与上升时间衰减成像的计算公式,并在振幅衰减成像的计算过程中,去除了非粘滞性衰减成分.为了更全面地综合利用波形信息,并充分利用各种方法的长处,将波速成像、振幅衰减成像、上升时间衰减成像集成到一个处理流程中,通过在岩体结构研究中的实际应用,证明这种综合方法具有灵活、实用、可靠的特点. 相似文献
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Average elastic properties of a fluid‐saturated fractured rock are discussed in association with the extremely slow and dispersive Krauklis wave propagation within individual fractures. The presence of the Krauklis wave increases P‐wave velocity dispersion and attenuation with decreasing frequency. Different laws (exponential, power, fractal, and gamma laws) of distribution of the fracture length within the rock show more velocity dispersion and attenuation of the P‐wave for greater fracture density, particularly at low seismic frequencies. The results exhibit a remarkable difference in the P‐wave reflection coefficient for frequency and angular dependency from the fractured layer in comparison with the homogeneous layer. The biggest variation in behaviour of the reflection coefficient versus incident angle is observed at low seismic frequencies. The proposed approach and results of calculations allow an interpretation of abnormal velocity dispersion, high attenuation, and special behaviour of reflection coefficients versus frequency and angle of incidence as the indicators of fractures. 相似文献
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Seismic wave propagation in viscoelastic and saturated rock 总被引：1，自引：0，他引：1
Considering engineering practice, the viscoelastic two-phase model is adopted, seismic wave propagation in saturated rock
is studied. Not only the effect of the viscosity of rock skeleton but also the effect of ground water on the propagation of
the seismic wave can be considered by this model, the propagation characteristics of seismic wave in saturated rock can be
understood comprehensively and the model is more reasonable than other model by which seismic wave propagation is studied.
The effect of frequency, water content and viscosity constant on the wave velocity and attenuation are studied by numerical
examples and some valuable conclusions are drawn. 相似文献
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Partially saturated reservoirs are one of the major sources of seismic wave attenuation, modulus defect and velocity dispersion in real seismic data. The main attenuation and dispersion phenomenon is wave induced fluid flow due to the heterogeneity in pore fluids or porous rock. The identification of pore fluid type, saturation and distribution pattern within the pore space is of great significance as several seismic and petrophysical properties of porous rocks are largely affected by fluid type, saturation and fluid distribution pattern. Based on Gassmann-Wood and Gassmann- Hill rock physics models modulus defect, velocity dispersion and attenuation in Jurassic siliclastic partially-saturated rocks are studied. For this purpose two saturation patterns - uniform and patchy - are considered within the pore spaces in two frequency regimes i.e., lower frequency and higher frequency. The results reveal that at low enough frequency where saturation of liquid and gas is uniform, the seismic velocity and bulk modulus are lower than at higher frequency where saturation of fluid mixture is in the form of patches. The velocity dispersion and attenuation is also modeled at different levels of gas saturation. It is found that the maximum attenuation and velocity dispersion is at low gas saturation. Therefore, the dispersion and attenuation can provide a potential way to predict gas saturation and can be used as a property to differentiate low from high gas saturation. 相似文献
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目前在地震勘探频带范围内通常假设品质因子Q与频率无关,且呈衰减各向同性.事实上,相比较速度各向异性,介质的衰减各向异性同样不可忽视.本文将衰减各向异性和速度各向异性二者与常Q模型相结合,建立了黏弹性衰减VTI介质模型,并基于分数阶时间导数理论,给出了对应的本构关系和波动方程.利用均匀平面波分析和Poynting定理,推导出准压缩波qP、准剪切波qSV和纯剪切波SH的复速度、相速度、能量速度以及品质因子的解析表达式.对模型的正确性进行了数值验证,并分析了qP,qSV和SH波在介质中的传播特性.数值试验结果表明:本模型能够实现理想的恒定Q行为,表现了品质因子和速度的各向异性特征,显示出黏弹性增强将导致能量速度和相速度的频散曲线变化剧烈;速度和衰减各向异性参数与传播角度之间的耦合效应对qP,qSV和SH波的速度和能量影响明显;qP,qSV和SH波的频散曲线和波前面随着衰减各向异性强度的改变发生显著变化,其中耦合在一起的qP和qSV波变化趋势相同,而SH波与它们呈现相反的变化规律.本研究为从常Q模型角度分析地震波在衰减各向异性黏弹性介质中的传播特征奠定了理论基础. 相似文献