张凯，张保卫，刘建勋，徐明才



层状黏弹性介质中Rayleigh波频散曲线“交叉”现象分析

张凯，张保卫，刘建勋，徐明才

中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊065000

摘要Rayleigh波勘探方法在探测近地表横波速度、动力学特征等环境与工程地球物理领域获得了广泛应用.这种方法以弹性层状介质理论为基础，然而实际介质具有黏弹性，研究面波在层状黏弹性介质中的传播特征，将为近地表面波勘探提供有益帮助.在某些弹性层状介质模型中，例如存在低速夹层和强波阻抗差异地层模型，Rayleigh波相邻两条频散曲线彼此会非常靠近，产生看似彼此“交叉”的现象，即“osculation”现象，但对于黏弹性介质中的这种现象并没有进行相关的研究.本文利用Muller法计算层状黏弹性介质Rayleigh波频散方程，基于层状介质模型中Rayleigh波频散和衰减曲线连续的性质，结合本征位移曲线特征，分析二层黏弹性介质模型中Rayleigh波频散曲线“交叉”现象以及“交叉”点附近的波动特性.结果表明：与弹性介质相比，黏弹性介质中Rayleigh波的波动特性存在明显差异，随着介质对地震波的损耗越来越强，将导致Rayleigh波频散曲线发生“交叉”现象.

关键词黏弹性介质； Rayleigh波； 频散曲线； 衰减曲线； “交叉”点

1引言

近年来，面波多道分析技术(Song et al.，1989；Park et al.，1999；Xia et al.，1999)广泛应用于探测横波速度、动力学特征等环境与工程地球物理领域.该技术利用谱分析方法提取多道面波记录中的频散曲线，结合面波频散曲线的正演计算，继而反演得到地表横……