地震波的频率和振幅时间:2010-06-0520:18来源:unknown作者:wowglad点击:7次2008年12月19日地震波的频率和振幅1、地震波的频谱及其分析频谱：谐和振动的振幅和初相位则随频率的改变而改变的关系,统称为地震波的频谱。频谱分2008年12月19日地震波的频率和振幅1、地震波的频谱及其分析频谱：谐和振动的振幅和初相位则随频率的改变而改变的关系,统称为地震波的频谱。频谱分为：振幅谱：振幅随频率变化的关系称为振幅谱。相位谱：初相位随频率的变化关系称为相位谱。作用：频率分析,根据有效波和干扰波的频段差异①指导野外工作方法的选择②给数字滤波和资料等工作提供依据。频谱分析的方法：为了研究地震波的频谱特征,可用傅立叶变换把波形函数a（t）变换到频率域中,得到振幅随频率的变化函数A(f),这个变换过程称之为频谱分析方法。假设波形函数a(t)------------------(1.3.1)----傅氏正变换--------------------（1.3.2）----傅氏反变换这两式是等价的,即A(f)与a(t)是一一对应的。①δ脉冲函数Aδ(t)②函数：③函数：可以看出：不同时间函数具有不同的频谱。图1.3.52、地震波的频率特征地震波是人工激发的振动,具有连续的频谱,如图1.3.6所示。图1.3.6主频f0：振幅谱曲线极大值所对应的频率。频带的宽度：若|A（f）|最大值为1，则可找|A（f）|=0.707的两个频率f1和f2,两者之差△f=f2-f1为频带宽度。大量的实际观测和分析,各种不同类型的地震波的能量主要分布频带是不同的。如图1.3.7所示。图1.3.73、地震波的振幅及其衰减规律影响地震波激发和接收时振幅和波形的因素：①激发条件。②地震波在传播过程中受到影响。③接收条件的影响。④其它如地下岩层界面的形态和平滑状态。图1.3.8大地低通滤波器效应：地震波在传播过程中随着距离（或深度）的增加，高频成分会很快地损失，而且波的振幅按指数规律衰减。实际地层对波的这种改造，称之为大地低通滤器效应。⑴波前扩散球面扩散：在均匀介质中，点震源的波前为球面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但总能量仍保持不变，而使单位面积上的能量减小，振动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散（或波前扩散）。设某一时刻球面的波前面S，总能量为E，单位面积上的能量为e，则有-----------------------（其中r为半径）因为E，故，因而可得----------式中c为与E有关的常数结论：均匀介质中，地震波的振幅与传播距离成反比，即按1/r的规律衰减。⑵吸收衰减吸收衰减：介质对地震波的吸收衰减：实际岩层并非理想弹性介质，地震波传播过程中其质点间相互摩擦消耗了振动能量，造成地震波振幅的衰减，称之为吸收衰减。理论上证明，地震波这类衰减与f有关外，还和r有关即：A为振幅，A0为初始振幅，R为传播距离α（f）为与频率有关吸收系数，有时α（f）的单位可用分贝表示。分贝：每一波长距离振幅衰减分贝数dB/λ介质吸收系数与介质性质有：①某一种介质，吸收系数可为常数。致密岩石，吸收系数较小，一般沉积岩的吸收系数为0.5dB/λ左右。②与地震波频率密切相关。，频率越高，吸收越大。因此，地震波传播过程中高频成份损失较快，介质相当于低通滤波器。这样造成浅层频率高，深层的低。地震波受波前扩散和吸收衰减可表示成：另外还有波透射、反射以及波转换，不平整界面还产生波散射。
