Читать онлайн «Введение в теорию геофизических методов. Ч.4»

ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ GEOPHYSICAL FIELD THEORY AND METHOD ACOUSTIC AND ELASTIC WAVE FIELDS IN GEOPHYSICS, II A. A. KAUFMAN Colorado School of Mines Golden. CO, USA A. L LEVSHIN University of Colorado Boulder, CO, USA K. L LARNER Colorado School of Mines Golden, CO, USA Amsterdam - Boston - London - New York - Oxford - Paris Tokyo - San Diego - San Francisco - Singapore - Sydney А. А. Кауфман А. Л. Левшин К. Л. Ларнер ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Часть 4 Акустические и упругие волновые поля в геофизике Перевод с английского А£. Кирюшина Москва НЕДРА 2003 УДК 550. 83 ББК 26. 2 К 30 Книга выпущена при содействии Евро-Азиатского геофизического общества, ОАО 4Центральная геофизическая экспедиция*, Центра Шлюмберже в Москве и в Хьюстоне Кауфман А. А,, Левшин А. Л. , Ларнер К,Л. К 30 Введение в теорию геофизических методов. Часть 4. Акустические и упругие волновые поля в геофизике: Пер. с англ. А. В. Кирюшина. - М. : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. - 661 с: ил. ISBN 5-8365-0155-6 Рассмотрена акустическая среда, в которой присутствуют только продольные волны. Описаны принципы геометрической акустики. Изучены кинематические и динамические свойства волн в высокочастотной части спектра, описаны некоторые аспекты теории сейсмической миграции, основанной на использовании интеграла Кирхгофа. Рассмотрено поведение плоской волны в горизонтально-слоистой среде при нормальном и наклонном падении, а также распространение волны внутри цилиндра. Описаны сферические волны в среде с горизонтальной границей. Для геофизиков, работающих в разведочной и глубинной геофизике. Полезна физикам и инженерам-электронщикам, а также студентам геофизических специальностей. ISBN 0 444 50642Х © Elsevier Science B. V. , 2002 ISBN 5-8365-0155-6 © Оформление. ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003 © Перевод на русский язык. А. В. Кирюшин, 2003 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 7 Список обозначений 10 ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ АКУСТИКИ 13 1. 1. Переход к высокочастотной акустике 13 1. 2. Отраженные волны в средах с плоскими границами раздела 44 1. 3. Головные волны в средах с плоскими внутренними границами 59 1. 4. Построение волновых фронтов и лучей 77 1. 5. Принцип Ферма и лучевые уравнения 100 ГЛАВА 2. ДИНАМИКА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ 114 2. 1. Лучи и направление вектора Пойнтинга 115 2. 2. Амплитуда А0 вдоль луча 123 2. 3. Отраженные и проходящие волны 148 2. 4. Волновое поле вблизи каустики 174 2. 5. Объем Френеля и физический смысл луча 193 ГЛАВА 3. ОСНОВЫ МИГРАЦИИ КИРХГОФА 208 3. 1. Поля времен и построение отражающей границы 208 3. 2. Принципы миграции Кирхгофа 222 ГЛАВА 4. ПЛОСКИЕ ВОЛНЫ В СЛОИСТОЙ СРЕДЕ (НОРМАЛЬНОЕ ПАДЕНИЕ) 269 4. 1. Волны в среде с одной плоской внутренней границей раздела 269 4. 2. Нормальное падение волны в горизонтально-слоистой среде 279 ГЛАВА 5. ПЛОСКИЕ ВОЛНЫ В СЛОИСТОЙ СРЕДЕ (НАКЛОННОЕ ПАДЕНИЕ) 303 5. 1. Отражение и прохождение плоской волны (а < etc) 303 5. 2. Отражение и преломление синусоидальных волн (а > etc) 315 5. 3. Распределение энергии между отраженными и проходящими волнами 327 5. 4. Отражение и прохождение плоской нестационарной волны 337 5. 5.