Question

地震地质模型基本分类

Answer 1

地震勘探的区域主要是沉积岩地区，相对火成岩、变质岩地区而言，沉积岩具有沉积稳定，横向变化缓慢，成层性好的特点。经多次地壳运动，使地层出现各种各样的褶皱、断裂、剥蚀、风化等地质现象，从而导致相对简单的地质结构有时会变得异常复杂。为使问题可解，有必要从实际地质介质的性质、结构、成分、形状等特征出发，在不同假设条件下，对地质结构分类，建立不同的地震地质模型，使问题得以简化。

8.1.1 理想弹性介质、粘弹性介质和塑性介质

理想弹性介质：当介质受外力后立即发生形变，而外力消失后立即完全恢复为原来状态的介质称为理想弹性介质，也称为完全弹性介质，或完全弹性体。波在完全弹性介质中传播时无能量损耗，有能量损耗则为非理想弹性介质。

粘弹性介质：当地震波在非理想弹性介质中传播时，要发生能量转换，如动能变成热能。这时地震波的能量要损耗，这种现象称为介质对弹性波的吸收作用。其原因主要是介质颗粒间的内摩擦力，这种内摩擦力也称为粘滞力，因此称这种非理想弹性介质为粘弹性介质。当粘弹性介质受外力后不是立即发生形变，而是在一定时间内发生形变，外力消失后也不是立即恢复原状，而是通过一段时间才能恢复原状。在自然界中这种介质是大量存在的。

塑性介质：当介质受外力后发生形变，而外力消失后不能完全恢复原状，这种现象称为塑性形变，能发生塑性形变的介质称为塑性介质（注：是否为塑性介质主要与外力大小、力的作用时间和介质弹性限度有关）。

8.1.2 各向同性介质和各向异性介质

凡介质的弹性性质与空间方向无关的介质称为各向同性介质，反之则称为各向异性介质。岩石弹性性质的方向性取决于组成岩石的矿物质点的空间方向性及矿物质点的排列结构和岩石成分，矿物质点的方向性又由矿物结晶体的结构决定。由于矿物晶体的粒度远远小于地震波波长，因此晶体引起的各向异性可被忽略，而引起介质各向异性的主要因素是矿物质点的排列结构。

8.1.3 均匀介质、层状介质和连续介质

介质的均匀性和非均匀性取决于弹性性质随空间的分布，特别是表现在由弹性性质决定的波传播速度的空间分布上。

均匀介质：指在空间每个点上速度相同的介质，亦即速度不随空间坐标的变化而变化的介质为均匀介质。反之，若速度随空间坐标的变化而变化的介质为非均匀介质。

层状介质：当非均匀介质中介质的性质表现出成层性，在层内是均匀的，则称为层状介质。层状介质模型具有很大的实际意义，因为沉积岩地区岩石一般都具有很好的成层性。

连续介质：当层状介质中的层厚度无限减小，层数无限增加，这时速度随深度连续变化。这种介质称为连续介质。如果地下存在好几套岩性不同的地层，而每一套地层又为连续介质，则称这种介质为层状连续介质。

8.1.4 单相介质和双相介质

单相介质：仅考虑单一性质岩相的介质称为单相介质。

双相介质：实际上许多岩石往往由两部分组成，一部分是构成岩石的骨架，称为基质；另一部分是由各种流体（或气体）充填的孔隙。同时考虑岩石骨架和孔隙中的充填物两种相态构成的岩石称为双相介质。