地震勘探的基础知识 一、波动物理学基本概念 在我们开始讨论地震波之前，有必要了解波动物理学的一些基本概念。一是波的传播速度，另一是波动所引起的位移的频率和大小度量。。
地震波在介质中的两个任意点A和C之间传播时间以沿射线路径的时间为最小，这称为费马原理。根据费马原理可以求得射线方程。这些点之间波的旅行时间由下述曲线积分确定地震勘探其中ds为弧元。波沿射线的旅行时间为最小的条件是地震勘探其中δt是在路径AC上的时间变分。用变分计算法可求变分方程(2-5)的解，这需要求解欧拉微分方程。借助于欧拉方程可求得射线族方程，借助于方程(2-5)也能够确定沿射线的旅行时间。
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地震波传播的基本原理 为了研究波动传播的规律，人们做了许多研究工作，概括出了几个说明波动传播规律的基本原理。利用这些原理就可进一步研究在地震勘探中十分重要的地震波的反射、折射、透射、。
几何地震学原理
地震勘探对波动的研究不仅考虑动力学特征，而且更多地利用波传播时间和空间距离之间的关系，确定地下地质构造，即所谓地震波的运动学特征。下面介绍几个有关运动学方面的著名原理。1.3.4.1 惠更斯-菲尔原理惠更斯(Huygens)于1690年首先提出这个原理，其要点是：任意时刻波前面上的每一个点都可以看作是一个新的点源，由它产生二次扰动，形成元波前，而以后(下一个时刻的)新波前的位置可以认为是该时刻各元波前的包络，如图1-5所示。惠更斯原理告诉我们，可以从已知波前求出以后各时间的波前位置。该原理虽给出了地震波传播的空间几何位置，但没有涉及到波到达该位置的物理状态。图1-5 惠更斯原理示意图菲尔(Fresnel)补充了惠更斯原理的不足，他认为，由波前面各点所形成的新扰动(二次扰动)都可以传播到空间任一点M，形成互相干涉的叠加振动。该叠加扰动就是M点的总扰动，这就使得惠更斯原理有了明确的物理意义，故称为惠更斯-菲尔原理。1.3.4.2 绕射积分理论—克希霍夫积分公式惠更斯-菲尔从理论上描述了波的传播，但没有解决具体如何计算某一点的波场问题。1883年，德国学者克希霍夫(Kirchoff)在惠更斯-菲尔原理的基础上，认为波前面上任一个新点源发出的元。
地震波在均匀介质中的传播规律 （一）地震波传播特点设均匀介质中地震波的传播速度为v，由惠更斯原理可知在地面附近爆炸产生的地震波，随着传播时间的增加，波前以速度v不断向前推进，不同时刻的波前面就是以爆炸点为中心的一簇同心球面，如图1-4-9所示。随着传播距离的增加，波前面半径不断扩大，球面不断扩张。根据费马原理，在均匀介质中，地震波从一点传播到另一点最短的路径是连接两点的直线。所以在均匀介质中，地震波的射线是自震源O发出的一簇辐射直线，射线与波前互相垂直，见图1-4-9。图1-4-9 地震波在均匀介质中的传播（二）射线与波前方程在均匀介质中地震波的射线波前方程分别为反射波地震勘探原理和资料解释式中，x为距激发点水平距离，为横坐标；z为距激发点铅直距离，为纵坐标；t为地震波到达某一点的传播时间；α为地震波射线与铅直线的夹角；v为地震波速度。
如何用费马原理证明光的反射定律？ 如何用费2113马原理证明光的反射定律的回答如下：1、方5261法：1）首先是假设是在4102均匀介质中，只1653有反射光线在入射光线和法线的平面内才可能按照最小光程传播，因为任何反射光线路径都不小于它在此平面内的投影.2）可以第二步是设入射光线和反射光线分别过A、B点，在反射面同侧，作C点与A点沿反射面对称，连接BC交反射面于D点，易证AD=CD，然后由于两点之间直线最短，可以知道ACB是最短光程路线，而且符合反射定律，这样即可证明。2、相关内容：费马原理最早由法国科学家皮埃尔·德·费马在1662年提出：光传播的路径是光程取极值的路径。这个极值可能是最大值、最小值，甚至是函数的拐点。最初提出时，又名“最短时间原理”：光线传播的路径是需时最少的路径。费马原理更正确的称谓应是“平稳时间原理”：光沿着所需时间为平稳的路径传播。所谓的平稳是数学上的微分概念，可以理解为一阶导数为零，它可以是极大值、极小值甚至是拐点，费马原理可以证明光的反射原理。3、英文表示：Fermat principle
隧道超前地质预报的各种方法、原理及使用条件？ 包括：HSP、2113TSP、TGP、TRT、TST、负视速度等各种方法5261。1、TSP隧道其工作原理是利用在隧道围4102岩以排列方式激发弹性波，弹1653性波在向三维空间传播的过程中，遇到声阻抗界面，即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等，会产生弹性波的反射现象，这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来，输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理，实现 拾取掌子面前方岩体中的反射波信息，达到预报的目的。其中TSP、TGP、TRT应用的是反射理论，尚需在小孔径偏移成像病态问题方面进行努力。2、TST隧道该方法充分认识三维波场的复杂性，能进行方向滤波，仅保留掌子面前方的回波，避免现行超前预报方法中虚报、误报率高的技术缺陷。能准确确定掌子面前方围岩波速分布，为岩体工程类别判定提供依据，同时避免现行方法预报位置不准确的缺陷。TST地质超前预报技术具有如下优点：TST隧道超前预报技术是国内外唯一的实现了地下三维波场识别与分离的超前预报技术，有效消除侧向波和面波干扰，保证成像的真实性；TST是唯一的实现了围岩波速精确分析的超前预报技术，保证构造定位的精确性；TST是建立在逆散射成像原理基础上的超前预报技术，与传统的。
