地震波在传播过程中频率衰减分析_新闻_

实时频谱分析在EMI诊断中的应用

张玉亮

[摘要]引起地震波衰减的因素有很多，从广义上来说，可分为两类。一类是与地震波传播特性有关的衰减，如球面扩散、与地震波波长有关的介质非均匀性引起的散射以及层状结构地层引起的地震波衰减。另一类是反映介质内在属性的地层本征衰减。人们更多地是希望了解岩石本征的衰减，因为这种本质地衰减能表征岩石许多固有的性质和所处的物理条件。

[关键词]地震波频率衰减衰减因子

中图分类号：P315 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0155-01

由于地层并非是一种理想的完全弹性介质，地震波在其中传播时会造成的能量衰减和频率衰减，从而对地震资料的分辨率有着很大的影响，分析地震信号在传播过程中传播距离与频率衰减之间的关系有助于了解地震信号的本质特征。

1 理论方法

波前扩散当地震波在地下介质中传播时，由于波前面随传播距离的增大不断扩张，但每次展源激发的能量是一定的，因而发生能量的扩散，波前面单位面积的能量密度不断减少，使地震波振幅随传播距离的增大而不断减小，这种现象称为波前扩散。

吸收由介质的非完全弹性性质所引起的地震波振幅衰减现象称为吸收。有关吸收的机制较复杂，目前还没有完全统一的理论，比较流行的吸收理论是吸收衰减具有指数规律，即：

式中：为震源发出的地震波初始振幅，为距震源处的地震波振幅；为吸收系数。

因此，若按均匀介质考虑，包括波前扩散和吸收两因素影响的地震波振幅衰减规律为：

这一规律既适用于纵波，又适用于转换横波，仅式中各量的计算不同而已。

按照上面所述的方法原理，结合某一实际的测井曲线，可以求得如图1所示的地震波随传播距离及频率的变化关系。

由上图可以看出，针对同一测井曲线所得的速度曲线，由于地震波频率的变换，地震波的衰减快慢也是不一样的，随着时间的延长以及频率的增大，地震波能量的衰减速率越来越大，在频率较低时，由图可知，在频率小于25Hz时，地震波的能量衰减很慢，传播的0.2s时也仅仅衰减了总能量的20%左右。

2 结论