【正确答案】瞬态瑞雷波法是通过锤击、落重乃至炸药震源,产生一定频率范围的瑞雷波,再通过振幅谱分析和相位谱分析,把记录中不同频率的瑞雷波分离出来,从而得到一条Vr-f曲线或Vr-λr曲线,即频散曲线。面波勘探中主要利用的是瑞雷波,其特性如下:
(1)瑞雷波在层状介质中传播的频散特性
在层状介质条件下,瑞雷波在介质中的传播速度是频率的函数,即瑞雷波速度随激发频率的变化而变化。该特性是瑞雷波勘探的理论基础,由于瑞雷波法不仅利用了波的运动学特征,更重要的是利用了波的动力学特征,而常规地震折射波法和反射波法主要利用波的运动学特征,且要求各层的波速或波阻抗有较大差异,因此瑞雷波对介质反映更细微。
(2)瑞雷波的穿透深度与波长的关系:
瑞雷波水平振幅和垂直振幅从弹性介质的表面向内部呈指数衰减,主要能量集中在一个波长范围内。因此,可以认为瑞雷波的穿透深度为1个波长。根据瑞雷波理论,当深度Z为λr的1/2时,瑞雷波有大部分能量已经损失。这一事实说明,瑞雷波某一波长的波速主要与深度小于λr/2的地层物性有关,该特性为利用瑞雷波进行浅层勘探提供了理论依据。
(3)瑞雷波振幅的特性.
在同一激振条件下,瑞雷波的振幅与1/成正比,体波的振幅与1/r成正比,即瑞雷波比体波衰减慢的多,离开震源一段距离,面波的能量将强于体波。这为我们在数据处理中提取面波的有用信息提供了方便。
(4)瑞雷波速度与横波速度的相关性
瑞雷波速度Vr与横波速度Vs近似相等,它们之间有一定的差异,差异的大小与地层的泊松比μ有关,泊松比μ越大,差异越小。
(5)面波勘探与地层速度的关系:
折射波法要求下伏层速度大于上覆层速度,反射波要求各层介质间存在波阻抗差异,而面波勘探不受上述物性条件制约,仅要求各层介质间存在横波速度差异,由于横波速度主要与介质密度或介质的松散与密实程度有关,因此在地层划分方面有较好的分辨能力,较适合于软岩及密实度差异较大的第四系地层地区的勘探。
【答案解析】