浅层地震模型试验研究-矿冶工程.PDF

第２６卷第２期 矿　 冶　 工　 程 Ｖｏｌ．２６ №２ ２００６年０４ 月 ＭＩＮＩＮＧＡＮＤ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ａｐｒｉｌ２００６ 浅层地震模型试验研究① 黎　 霞 （长沙理工大学 公路工程学院，湖南 长沙４１００７６） 摘　 要：从地震波传播的物理实质出发，按照相似性准则，采用不同模型模拟各种地质构造。 通过模型实验与理论结果的对比发 现，所建模型准确性较好，与理论结果吻合较好，正演计算的结果能较准确的反映反射介面的位置，从而为更好地展开物理及数值 模拟实验打下较好的基础。 关键词：地震模型；相似性准则；模拟；地震波 中图分类号：Ｐ３１５．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２５３－６０９９（２００６）０２－００１４－０４ Ｍｏｄｅｌ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｈａｌｌｏｗ Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ＬＩ Ｘｉａ （Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００７６，Ｈｕｎａｎ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｄｅｌｓ ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｓｉｍｕｌａｔｅ ｖａｒｉｏｕｓ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｓｔｉｔｕ⁃ ｔｉｏｎｓ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｗａｖｅ ｓｐｒｅａｄｉｎｇ． Ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｔｉｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｍｏｄｅｌｈａｓａｇｏｏｄａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄａｌｓｏａｇｒｅｅｓｗｉｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅ⁃ ｓｕｌｔｓ． Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆ ｆｏｒｗａｒｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｃａｎ ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ，ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｇｏｏｄ ｂａｓｉｓｆｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｍｏｄｅｌ；ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｗａｖｅ 　 　 地震模型试验就是将地球、地壳或某种地质构造、 案、方法等随之进步。 浅层地震模型试验越来越受到 野外现场，按照相似性准则，依据一定的比例因子缩 人们的关注，并正在成为一种较好的基础研究方法。 小，制成理想模型，观察并研究模型中地震波场的分布 和变化规律，模拟真实介质中的地震波场，解决地震波 １　 地震波传播的基本理论 传播、地震勘探、岩石物性指标测量及混泥土无损检测 从地震波传播的物理实质出发，它实际上相当于 等方面的问题，获得对地球结构、地震预报、能源和矿 声波，因此地震波的传播亦遵循惠更斯原理、费马原 ［１］ 产资源勘查、工程勘探等方面的大量信息 。 理、迭加原理等声波的传播规律。 地震模型试验始于２０ 世纪５０ 年代，但最早的模 浅层地震勘探中，人工激发的震源是脉冲式的，作 型试验可以追溯到２０ 世纪２０ 年代，当时的英国地球 用时间短，而一般接收点离震源都有一定的距离，岩土 物理学家Ｂｕｌｌａｒｄ 曾提出用超声波模拟地震波，在小尺 介质受到的作用力