Question

为什么气层声波时差值会跳?

Answer 1

岩石可看作弹性体，故可用弹性波在介质中传播的规律来研究波在岩石中的传播特性。弹性波在介质中的传播实质上是质点振动的一次传递。当波的传播方向和质点振动方向一致时叫纵波，纵波传播过程中，介质发生压缩和扩张的体积形变，因而纵波也叫压缩波。当波的传播方向和质点振动方向相互垂直时叫横波，横波传播中介质产生剪切形变，所以纵波也叫切变波。 声波在弹性介质中的传播速度主要取决于介质的弹性模量和密度，在均匀各向介质中，纵波速度Vp与弹性模量E、泊松比σ、 密度 ρ有关系，纵波速度永远大于横波，纵波总是比横波先接收到。岩石纵波速度与横波速度取决于介质的岩石弹性模量和密度等因素，纵、横波速度将随着杨氏模量的增大而增大。 说了这么多都太专业了，其实只要记住波在介质中传播，它的传播速度与介质的减速能力有很大关系。越刚性的介质减速能力越差，传播速度越快。减速能力越强声波时差值（传播速度的倒数）越高。这就像同样距离的路和车，泥路上总是比柏油路上用的时间多一样。 岩石的声波时差与其骨架的减速能力有关，与其填充物也有一定关系，当然主要是它的骨架。 一般来说，泥岩比砂岩、煤层比泥岩、陆相比海相沉积岩减速能力强。 同样的岩性条件下，气层减速能力大于油层大于水层。 气层被泥浆驱替稳定后，测得的声波时差值应是骨架和泥浆的稳定的共同贡献。如驱替状态不稳定，必然会有气体的扰动，造成时差值跳高。