Biot介质中P波与井孔的耦合

依据全频域的Ｂｉｏｔ理论,推导了在Ｂｉｏｔ的流体饱和孔隙介质中,平面Ｐ波垂直井轴入时与井孔相互作用所产生的井内声压场的解析表达式．通过数值计算,对井内声压场出现的共振响应进行了分析．重点研究在不同频率段渗透率对井内声压的影响及偏离井轴记录时声压的变化．结果表明,在井内测量地震波声压,全频域都有明显影响;测量大于５００ＨＺ的地震信号,检波器偏离井轴放置以及方位不同的影响不能忽略;渗透率变化对井内声压的影响程度最大不超过弹性固体情况（零渗透率）下相应声压的１／５．     

Biot介质中P波与井孔的耦合

依据全频域的Ｂｉｏｔ理论，推导了在Ｂｉｏｔ的流体饱和孔隙介质中，平面Ｐ波垂直井轴入时与井孔相互作用所产生的井内声压场的解析表达式．通过数值计算，对井内声压场出现的共振响应进行了分析．重点研究在不同频率段渗透率对井内声压的影响及偏离井轴记录时声压的变化．结果表明，在井内测量地震波声压，全频域都有明显影响；测量大于５００ＨＺ的地震信号，检波器偏离井轴放置以及方位不同的影响不能忽略；渗透率变化对井内声压的影响程度最大不超过弹性固体情况（零渗透率）下相应声压的１／５．     

VTI介质中弹性波的波动特征研究

波动特征研究对各向异性介质的弹性参数反演,速度反演、NMO,DMO、时间域的偏移以及地震资料的精确解释有着重要意义.本文由Christoffel方程出发推导出二维VTI介质中XOZ对称平面内弹性波相速度与各向异性参数的关系式以及慢度面的计算式并通过理论模型分析得出以下结论：1)ε值决定了P波的水平相速度的大小,反映了P波水平传播的相速度与垂直传播的相速度的差异;δ值决定了P波垂直方向附近相速度的各向异性程度的大小.2)VTI各向异性介质中纵波偏振方向不再与慢度面是平行而是有一定的夹角,且SV波的慢度面不再完全与偏振方向垂直的.3)准SH 波的波慢度面呈椭圆,准P波与准SV波慢度面为不规则椭圆.     

Biot流动和喷射流动耦合作用下波传播的FCT紧致差分模拟

本文从含流体多孔隙介质中同时包含Biot流动和喷射流动两种力学机制的BISQ (Biot-Squirt)方程出发, 利用FCT (Flux-Corrected Transport)紧致差分方法数值模拟了在Biot流和喷射流共同作用下的波在含流体多孔隙各向同性介质中的传播. 通过与仅受Biot流动作用下的波场结果对比, 我们研究了耗散系数b和慢P波速度以及能量衰减之间的关系. 同时, 本文也研究了波在双层双相孔隙介质中的传播规律. 数值结果表明, 由于喷射流动的影响, Biot流动和喷射流动共同作用下的快P波传播速度比仅受Biot流动影响下的快P波传播速度慢、慢P波衰减得更快, 表明具有局部特征的喷射流动对压缩波的衰减和频散具有重要影响;而对于剪切波, 两种模型得到的剪切波速几乎一致, 说明在各向同性情况下喷射流对剪切波的影响不明显. 这一结果与波衰减和频散的理论分析结果一致, 同时本文结果也表明FCT紧致差分方法能有效压制粗网格条件下模拟弹性波场所引起的数值频散以及源噪声, 适合于双相孔隙介质中的弹性波场模拟.     

六种不同变质程度煤的纵横波速度特征及其与密度的关系

对采自不同地区和煤矿的六种不同变质程度煤样进行常温常压条件下的超声测量.测量发现:煤的纵波与横波速度均与密度存在良好的线性正相关关系,且沿煤层走向、倾向和垂直煤层层理方向的纵横波速度逐渐降低;走向、倾向和垂向上的纵波速度与同一方向的横波速度也存在良好的线性正相关性;六种煤样三个方向间的速度各向异性一般都大于10%.通过与经典经验公式—Gardner与Castagna公式理论换算值的对比发现:由于煤层的软岩特征,理论换算煤的纵波速度、横波速度与实验室实测值之间存在较大误差.因此,在煤田地震勘探中应使用根据煤的岩石物理测试而形成的关系式.     

低速地层裸眼井中弹性波的传播

本文在文献[4]的基础上分析了低速地层（地层横波速度低于井内流体速度）裸眼井中由点源激发的弹性波的传播。指出在这种情况下井内传播的波仅有共振纵波、斯通利波和衰减的反射波,共振横波和伪瑞利波将不再出现。由数值计算得出了相速度和群速度频散曲线,给出了势函数的振幅表达式和反射波随井轴的衰减规律。     

低速地层裸眼井中弹性波的传播

本文在文献[4]的基础上分析了低速地层（地层横波速度低于井内流体速度）裸眼井中由点源激发的弹性波的传播。指出在这种情况下井内传播的波仅有共振纵波、斯通利波和衰减的反射波,共振横波和伪瑞利波将不再出现。由数值计算得出了相速度和群速度频散曲线,给出了势函数的振幅表达式和反射波随井轴的衰减规律。     

内核地球自转动力学理论的研究进展(Ⅴ)——地球自转耦合运动方程组

本文是序列文章的第五篇,其内容包括：基于连续介质力学的基本理论,在考虑到地球的自引力、液核对核幔边界的压力和外部引潮力的作用下,严格地给出了地幔的角动量方程.利用前文的有关结论,进而给出了整体地球自转的动力学方程和内核地球模型的地球自转耦合运动学方程组.本文顾及了高阶岁差章动力矩对地球自转的影响,因而在理论上扩展了文献〔1〕给出的理论模型.本文的理论对进一步研究在高阶岁差章动力矩作用下的内核地球章动是非常有意义的.     

全球地震面波相速度的微分性质及其波谱特征

本文从理论上揭示了全球地震面波相速率球谐展开的振幅谱特征与横向非均匀结构微分性质的内在联系,对现今存在的两组不同的高阶振幅谱特征作了进一步的分析,并为选择更为合适的参数化方法或模型光滑度的限制条件提供了某种理论判据。     

山西地区Rayleigh面波相速度分布特征

山西断陷带是我国最大的新生代大陆裂谷,其强烈的断陷作用和断陷的不均衡发展、深部构造与深部动力学特征及周围构造环境的巨大影响使汾谓裂谷既具有世界上典型大陆裂谷的一般共有的地质构造特征,又具有自身的地质构造特点.     

孕震介质中地震波动力学特性的前兆异常变化

本文从理论上与实际资料分析上入手,较系统而广泛地研究了强震及中强震前地震波的动力学特性。首先,选取多相介质模型来模拟乎震区的舍裂隙岩石。在两相介质情况下用传波理论研究了地震波动力学特性,如振幅和皮形的一般变化。所得的理论结果表明,P波、S波、面波及尾波等的振幅、振动特续时间,周期或频谱等在大震前均可能出现某些前兆异常变化。其次,借助于观测资料,本文介绍了探索地震波动力学特性前兆异常的一些有效处理方法。特别使用了对尾波和短周期瑞雷波的前兆异常的分析处理方法。除天然小震资料外,还使用了矿山人工爆破资料。作为例子,本文得到了在溧阳台(距M=6.0震中22公里),天平山台(Δ=190公里)和杭州台(Δ=220公里)从马鞍山铁矿爆破源(震中西北86公里)爆破中记到的直达波和反射波的新的资料结果,从中较详细地研究了P波和S波的振幅、振幅比、初动周期偏差和尾波的某些特性(相对走时,频率变化,振幅衰减及由尾波确定的Q值)。然后,本文利用大量的实际观测资料,具体剖析和研究了我国唐山(M=7.8)、海城(M=7.3)、松潘(M=7.2)、溧阳(M=6.0)及其它一些强震和中强震前的P波、S波、短周期而波和尾波的多种动力学特性(振幅、振幅比,初动周期偏差,波形和频谱,振动持续时间等)出现的前兆异常变化,在此基础上,初步归纳了地震波动力学特性前兆异常变化时空分布的一般特点,並与波速异常加以对比。最后,对所得的结果及其在地震预报中的应用作了简要的讨论。这里要着重指出的是,大震前地震波的某些动力学特性的前兆变化能明显地观测到。因此,如果同时使用地震波的运动学和动力学特性,我们就能得到更多的地震前兆信息。     

Biot理论的唯象修正对S波特性的影响

将复模量引入Biot方程后，在一维条件下通过S波的波动方程研究了S波的传播特性，S波的数值分析显示在频率域或温度域上都能获得热弛豫衰减峰和Biot衰减峰. 在频率域上由于温度的变化引起两峰相向位移,在温度域上,因频率的变化也发生相对移动. 随着温度和频率的不断提高，两峰发生叠加，叠加后两峰互换位置. 低频或低温段的热弛豫峰移到了高频或高温段，高频或高温段的Biot峰移到了低频或低温段.由于两峰的衰减机制不同，导致S波波速随频率或温度变化规律的复杂性. 这些规律已部分被共振实验所证实，证实该理论模型具有实验基础.     

海城7．3级地震前地震波动力学特征量的异常变化

本文给出对海城７．３级地震前地震波动力学特征量变化的一些最新研究结果。所研究的地震波包括体波（Ｐ，Ｓ波）、尾波和短周期地脉动三类。特征量有：体波与地脉动的波形时间线性度和空间线性度，平均半周期，频谱的峰值频率、拐角频率、相对频带宽度、相对频谱峰值、高频段的谱线斜率绝对值；尾波的时间熵、振幅比、持续时间、观测与计算持续时间差及其二阶差分、Ｑ＿ｃ值、反映介质混浊度与震源特性的系数ａ＿ｃ等。所得结果表明，三类地震波的上述动力学特征量大都在震前一至半年左右出现、有的在６－１０天乃至一天以内出现过不同形态的阶段性异常变化，因而可看作海城地震的中短期和临震的地震波前兆异常指标。     

地震体波的动力学辐射理论

本文利用弹性介质的动力学关系建立了地震体波辐射动力学理论，并给出了地震远场体波位移的多级展开式，然后，对零级辐射及一级辐射做了重点讨论，作为地震辐射场源的内外激发源具有明显的物理意义。     

任意空间取向TI介质中体波速度特征分析

基于任意空间取向TI介质(简称ATI)中体波速度和偏振解析解,通过模型数值计算给出ATI介质中体波群速度和相速度的变化特征,说明TI空间取向与测线方位对速度的影响。研究表明,体波群速度图案和相速度图案相对TI对称轴固定,随TI对称轴倾角及其相对测线方位角的变化呈现出一定的对称性和重复性;可以针对ATI地区的地质情况,给出体波群速度和相速度变化图案,为进一步的理论研究提供便捷。此结果也可以直接用于VSP(垂直地震剖面)和井间地震资料的分析研究     

关于区域性的地震面波层析反演方法的讨论

讨论了在地球表面局部区域进行面波层析反演时所用的各种反演方法，指出各种方法用于区域性层析反演时的优缺点，并就由面波资料对区域性的地壳和上地幔结构进行反演的方法──分块反演方法、本征函数展开法、球面雷当变换方法、Ｔａｒａｎｔｏｌａ概率方法和波形反演的方法进行了讨论。指出了各种方法的优缺点及适用范围，并对一些方法进行了数值模拟，给出了计算实例。关键词     

THREE-DIMENSIONAL DYNAMIC RESPONSE OF LINED TUNNELS DUE TO INCIDENT SEISMIC WAVES

Formulae are developed to determine the three-dimensional response of twin lined tunnels buried in an infinite medium subjected to seismic loadings using the method of successive reflection. The convergence of the method has been demonstrated both analytically and numerically. The dynamic interaction of the twin tunnels subjected to seismic waves is investigated numerically. It is found that the three-dimensional response of twin tunnels may differ significantly from the two-dimensional response, and that through-soil interaction between the tunnels may also be significant.     

甘肃与邻近地区地震波运动学和动力学特性的某些观测研究及其应用

木文利用永登地区人工地震资料和九条岭、南坪、松潘天然地震资料研究甘肃及其邻近地区地震波特性。结果表明:在甘肃东部与邻近地区地壳中反射纵波的平均速度是6.21公里/秒,σ_v=0.029公里/秒;河西地区为6.32公里/秒,σ_v=0.016公里/秒。人工地震产生的回折纵波的衰减较天然地震横波快得多。在临界反射区以内,人工地震反射纵波的频率基本上保持稳定,反射波振幅与回折波振幅比A_P11/A_P按距离大体分为三段,每一段随距离变化不太明显。观测结果对于本区地震研究、测震分析有一定参考意义,也为观测震前振幅比异常提供了依据。在分析速度分布和振幅衰减的基础上,本文认为甘肃及邻近地区地壳模型可取为单层不均匀介质(沉积层除外),本区西部地壳厚度为54公里,东部为50公里,在局部地区为47公里。为了给今后本区的现测工作积累经验,对野外工作方法和仪器调试作了简要讨论,並编绘f爆破地动速度随宸中距衰减的经验曲线,可供野外工作参考。