影响地震波在岩层中传播速度的地质因素有哪些?研究这些地质因素有什么意义?

Question

影响地震波在岩层中传播速度的地质因素有哪些?研究这些地质因素有什么意义?

Answer 1

面波我们不讨论.只说纵波和横波.
如果假设是各向同性的介质,纵横波的波速由两个最基本的物理性质决定：密度和弹性模量（体积模量和剪切模量）.密度不用说,体积模量是物体受均匀压力压缩之后其单位体积的体积变化作为所需压力大小的度量一般用K表示.剪切模量是物体受到剪切力时,在切向上的变化作为切力大小的度量,一般用μ表示.
纵横波速的最基本的公式：
vP =√(k+3/4μ)/ρ
vS=√μ/ρ
地质因素的影响无非也就是影响密度,弹性模量这些基本的参数.
1.本身岩性.
不同岩石由不同矿物组成,不同矿物有不同的力学性质.自然会影响波速.例子咱就不举了.
2.埋深.
在地壳中,除了一般比较常见的低速层以外,埋深越深的岩石,因为温度,压实的影响,纵横波的波速都会增大.地壳一下就不说了.情况比较多.
3.孔隙度与流体
干岩的孔隙度越大一般纵横波速会越慢.再有流体参与的情况下,情况会比较复杂,请参阅所给参考资料.
（此外,如果温度压力之类的也算地质因素的话也应当在考虑范围之中,但是它们都是跟上面这几个因素相互作用的）
意义：
这些研究是其实是岩石物理研究的范畴.据个人观点,它的最大的意义是构建了地震资料和地质解释的一座桥梁.即,对地震资料的反演解释,是建立在对岩石物理研究的基础上的,有了岩石中纵横波速度的分析,就可以应用在地震勘探尤其是岩性勘探的领域,让地震资料的解释更有质量.
说的比较简略,因为这个问题挺大的.
希望您阅读以下参考资料：
《地震振幅解释》（谁写的忘了,是个外国人,翻译成中文的,第一、二章有您需要的知识.）