非均匀P-偏振电磁波在导电界面的类全反射横向偏移

利用非均匀P-偏振电磁波（电场平行于入射面）在导电界面反射系数所产生的附加相角导出了非均匀电磁波在导电介质界面的横向偏移,并给出了一个低频电磁波算例,绘制了横向偏移随入射角的变化曲线. 计算结果表明,入射角在相移常数临界角、衰减常数临界角和90°处,横向偏移曲线存在三个间断点;当入射角等于这三个角时,电磁波将沿界面传播;当入射角在这三个角附近时,横向偏移效应影响较大;在其他角度入射时横向偏移与波长在一个数量级. 论文还讨论了横向偏移效应对电磁波测井测量结果所产生的误差,并给出了误差计算方法和算例.     

非均匀电磁波在导电媒质界面反射的横向偏移

由电磁场边值关系给出了非均匀电磁波在导电媒质界面反射时反射系数所产生的附加相角. 利用这一附加相角导出了非均匀电磁波在导电介质界面的横向偏移,并进行了横向偏移的相关计算,绘出了横向偏移随入射角的变化曲线. 结果表明：在导电媒质界面反射电磁波的横向偏移随入射角的增大而增大,当入射角接近90°时,电磁波在界面要传播较长时间后才返回第一种媒质. 在同一入射角电场偏振化方向在入射面的电磁波要比电场偏振化方向垂直于入射面的电磁波的横向偏移大,随着电磁波频率的增加横向偏移变小.     

非均匀P\|偏振电磁波在导电界面的反射系数曲线

基于非均匀电磁波在导电媒质中传播时其相移常数和振幅衰减常数方向的不一致性，利用电磁波在导电媒质界面的边界条件，导出了非均匀P\|偏振电磁波的反射系数. 反射系数随入射角的变化曲线显示：当电磁波由电导率大的介质射向电导率小的介质时，在相移常数临界角和衰减常数临界角附近存在峰值，且反射系数的数值小于1，这一结果与全反射光的结果有明显的差异.     

全反射SH地震波的Goos-Hanchen效应动校正时差

利用SH地震波(偏振化方向垂直入射面的横波)在地层界面反射系数的附加相角导出了SH波Goos-Hanchen效应所引起的横向偏移和横向偏移渡越时间,给出了Goos-Hanchen效应正常时差公式,讨论了Goos-Hanchen效应对反射SH波正常时差的影响,绘出了横向偏移、横向偏移渡越时间、Goos-Hanchen效应正常时差及Goos-Hanchen效应正常时差校正量曲线.数值算例表明:对掠入射波或入射角在临界角附近的入射波,SH反射波的横向偏移、横向偏移渡越时间非常大,Goos-Hanchen效应对正常时差会产生较大的测量误差,在其他角度的入射波,横向偏移(横向偏移渡越时间)与波长(周期)为同一个数量级.横向偏移效应对SH反射波的传播走时影响是不可忽略的,因此在实际的地震资料处理中应进行横向偏移效应误差校正.     

Goos-Hänchen效应对自由表面全反射SV波校正时差的影响

利用SV地震波（偏振化方向在入射面内的横波）在自由表面反射系数的附加相角导出了SV波Goos-Hänchen效应所引起的横向偏移和横向偏移渡越时间,给出了Goos-Hänchen效应正常时差动校正量,讨论了Goos-Hänchen效应对反射SV波正常时差的影响,绘出了横向偏移、Goos-Hänchen效应正常时差及Goos-Hänchen效应正常时差校正量曲线.曲线表明：反射地震波存在负横向偏移效应,在大多数入射角度范围,横向偏移（横向偏移渡越时间）与波长（周期）为同一个数量级.对掠入射波或入射角在临界角附近的入射波,Goos-Hänchen效应对正常时差有较大的测量误差,对反射P、SV波的传播走时产生了不可忽略的影响,因此在实际的地震资料处理中应进行横向偏移效应误差校正.     

Goos-H(a)nchen效应对自由表面全反射SV波校正时差的影响

利用SV地震波(偏振化方向在入射面内的横波)在自由表面反射系数的附加相角导出了SV波Goos-Hanchen效应所引起的横向偏移和横向偏移渡越时间,给出了Goos-Hanchen效应正常时差动校正量,讨论了Goos-Hanchen效应对反射SV波正常时差的影响,绘出了横向偏移、Coos-Hanchen效应正常时差及Goos-Hanchen效应正常时差校正量曲线.曲线表明:反射地震波存在负横向偏移效应,在大多数入射角度范围,横向偏移(横向偏移渡越时间)与波长(周期)为同一个数量级.对掠入射波或入射角在临界角附近的入射波,Goos-Hanchen效应对正常时差有较大的测量误差,对反射P、SV波的传播走时产生了不可忽略的影响,因此在实际的地震资料处理中应进行横向偏移效应误差校正.     

Goos-Hnchen效应对自由表面全反射SV波校正时差的影响

利用SV地震波(偏振化方向在入射面内的横波)在自由表面反射系数的附加相角导出了SV波Goos-Hnchen效应所引起的横向偏移和横向偏移渡越时间,给出了Goos-Hnchen效应正常时差动校正量,讨论了Goos-Hnchen效应对反射SV波正常时差的影响,绘出了横向偏移、Goos-Hnchen效应正常时差及Goos-Hnchen效应正常时差校正量曲线.曲线表明:反射地震波存在负横向偏移效应,在大多数入射角度范围,横向偏移(横向偏移渡越时间)与波长(周期)为同一个数量级.对掠入射波或入射角在临界角附近的入射波,Goos-Hnchen效应对正常时差有较大的测量误差,对反射P、SV波的传播走时产生了不可忽略的影响,因此在实际的地震资料处理中应进行横向偏移效应误差校正.     

全反射SH地震波的Goos-Hänchen效应动校正时差

利用SH地震波（偏振化方向垂直入射面的横波）在地层界面反射系数的附加相角导出了SH波Goos-Hänchen效应所引起的横向偏移和横向偏移渡越时间,给出了Goos-Hänchen效应正常时差公式,讨论了Goos-Hänchen效应对反射SH波正常时差的影响,绘出了横向偏移、横向偏移渡越时间、Goos-Hänchen效应正常时差及Goos-Hänchen效应正常时差校正量曲线.数值算例表明：对掠入射波或入射角在临界角附近的入射波,SH反射波的横向偏移、横向偏移渡越时间非常大,Goos-Hänchen效应对正常时差会产生较大的测量误差,在其他角度的入射波,横向偏移（横向偏移渡越时间）与波长（周期）为同一个数量级.横向偏移效应对SH反射波的传播走时影响是不可忽略的,因此在实际的地震资料处理中应进行横向偏移效应误差校正.     

中国东南屯溪-温州宽角地震资料去广角效应成像

由于长排列广角地震采集中必定存在超临界角的广角反射信息,广角反射信息相对临界角内反射信息存在随偏移距变化的时移现象.本文研究了去广角效应下的走时反演成像,并将其应用到东南屯溪—温州的宽角地震资料.通过拾取中国东南屯溪—温州剖面宽角实际地震资料中P波垂直分量拾取到的反射P波走时,继而使用遗传反演方法进行处理,得到了该区丰乐、新安江、松阳、青田以及洞头五炮去广角效应与未考虑广角效应情况下的一维速度深度曲线,并对比了去广角效应前后的地壳结构界面形态.结果表明,广角效应去除前后影响主要体现在壳内层速度差异,地壳浅层界面深度的广角效应明显强于深层界面.     

P波广角入射的透射P波特征研究（英文）

P波入射到地下反射界面时,如果入射角超过临界角,透射P波可能会出现极性反转。本文首先从Zoeppritz方程出发,研究了广角入射条件下的反射系数和透射系数特征,发现满足一定条件时,随着入射角的增加,透射P波系数的特征曲线从第一象限经过原点进入第三象限,透射P波系数发生极性反转,它的辐角发生突变。文中给出了透射P波系数为零时入射角的表达式及其近似公式,通过对单界面模型进行有限差分正演,证明了透射P波系数为零的存在性。储层从饱含水到饱含气变化时,储层的P波速度和密度明显降低,通过单界面储层模型的透射P波的合成记录,说明了储层饱含气时透射P波系数可能发生极性反转。经理论分析和数值模拟得到了一些结论,这些结论为井间地震勘探的应用奠定了理论基础。     

电场平行于入射面的低频电磁波在导电界面的类全反射相角

根据非均匀电磁波在导电媒质中传播时其相移常数和振幅衰减常数方向的不一致性,利用低频非均匀电磁波在导电地层界面反射时的反射系数导出了电场偏振化方向在入射面内的低频电磁波类全反射相角.     

Analytical study of the reflection and transmission coefficient of the submarine interface

The analytical study of the reflection and transmission coefficient of the seafloor interface is essential for the characterization of the ocean bottom in marine seismic exploration. Based on the boundary conditions of the seafloor interface, the analytical expression of the reflection and transmission coefficient at the submarine interface is derived in this study by using the steady-state wave solution of the elastic wave in a homogeneous, isotropic medium. With this analytical expression, the characteristics of the reflection and transmission coefficient at the submarine interface are analysed and discussed using critical angles. The results show that the change in the reflection and transmission coefficient with the incidence angle presents a “segmented” characteristic, in which the critical angle is the dividing point. The amplitude value and phase angle of the coefficient at the submarine interface change dramatically at the critical angle, which is related to the P- and S-wave velocities in the seabed layer. Compared with the stiff seabed, the soft seabed has a larger P-wave critical angle and an absence of the converted S-wave critical angle, owing to the low P- and S-wave velocities in the solid seabed layer. By analysing and discussing the special changes that occur in the coefficient values at the critical angle, the reflection and transmission characteristics of the different incident angles are obtained. Synthetic models of both stiff and soft seafloors are provided in this study to verify the analytical results. Finally, we compared our synthetic results with real data from the Gulf of Mexico, which enabled the validation of our conclusions.     

水与流体饱和孔隙介质界面上非镜面反射声场的实验研究

用光学法和发射-接收法研究了水与流体饱和孔隙介质界面上声波的非镜面反射声场．测量了入射角θ_i为16°－80°范围内的反射系数R，记录了θ_i在Rayleigh波临界角θ_c附近±4°范围内两束反射波的反射角、波束位移△、波形和频谱．实验发现：(1)在θ_c附近±4°范围内，观察到θ_i两束反射波A和B，其中波束B沿界面有波束位移△，实验测出△随θ_i增大而减小，并非在θ_i=θ_c时最大．(2)反射角等于θ_i的波束的频谱很接近于入射波的频谱，反射角等于θ_c的波束的频谱相对于入射波有频谱的负偏移．(3)波束A的相位与发射换能器直达波的相位一致，波束B的相位与波束A相反     

Analytical wavefront curvature correction to plane‐wave reflection coefficients for a weak‐contrast interface

Most amplitude versus offset (AVO) analysis and inversion techniques are based on the Zoeppritz equations for plane‐wave reflection coefficients or their approximations. Real seismic surveys use localized sources that produce spherical waves, rather than plane waves. In the far‐field, the AVO response for a spherical wave reflected from a plane interface can be well approximated by a plane‐wave response. However this approximation breaks down in the vicinity of the critical angle. Conventional AVO analysis ignores this problem and always utilizes the plane‐wave response. This approach is sufficiently accurate as long as the angles of incidence are much smaller than the critical angle. Such moderate angles are more than sufficient for the standard estimation of the AVO intercept and gradient. However, when independent estimation of the formation density is required, it may be important to use large incidence angles close to the critical angle, where spherical wave effects become important. For the amplitude of a spherical wave reflected from a plane fluid‐fluid interface, an analytical approximation is known, which provides a correction to the plane‐wave reflection coefficients for all angles. For the amplitude of a spherical wave reflected from a solid/solid interface, we propose a formula that combines this analytical approximation with the linearized plane‐wave AVO equation. The proposed approximation shows reasonable agreement with numerical simulations for a range of frequencies. Using this solution, we constructed a two‐layer three‐parameter least‐squares inversion algorithm. Application of this algorithm to synthetic data for a single plane interface shows an improvement compared to the use of plane‐wave reflection coefficients.     

声波在两种多孔介质界面上的反射和透射

本文导出了声波在两种多孔介质界面上反射、透射的一般计算公式.作为例子,数值计算了P₁波入射于界面时,P₁、P₂和S波的反射、透射系数与声波频率、入射角等量之间的关系.结果表明,各种模式波的反射、透射系数与入射角、多孔介质性质有关,在Biot特征频率附近与频率有关,并用界面两侧的法向能流相等验证了结果的正确性.若把多孔介质当作均匀固体处理,将会得到显著不同的结果.