8.1.1理想彈性介質、粘彈性介質和塑性介質
理想彈性介質:受到外力後立即變形,但外力消失後立即完全恢復原狀的介質稱為理想彈性介質,也叫完全彈性介質,或完全彈性體。波在完全彈性介質中傳播時,沒有能量損失,有能量損失時,為非理想彈性介質。
粘彈性介質:當地震波在非理想彈性介質中傳播時,會發生能量轉換,如動能變為熱能。這時候地震波的能量就會損失掉,叫做介質對彈性波的吸收。主要原因是介質中顆粒之間的內摩擦,也叫粘滯力,所以這種非理想彈性介質稱為粘彈性介質。當粘彈性介質受到外力時,它不是立即變形,而是在壹定時間內變形。外力消失後,並不是立即恢復原狀,而是要經過壹段時間。這種介質在自然界中很豐富。
塑性介質:當介質受到外力變形,但外力消失後不能完全恢復時,這種現象稱為塑性變形,能發生塑性變形的介質稱為塑性介質(註:是否為塑性介質主要與外力的大小、力的作用時間和介質的彈性極限有關)。
8.1.2各向同性和各向異性介質
彈性性質與空間方向無關的介質稱為各向同性介質,反之亦然。巖石彈性性質的方向性取決於組成巖石的礦物點的空間方向性及其排列結構和巖石成分,礦物點的方向性由礦物晶體的結構決定。由於礦物晶體的粒徑遠小於地震波的波長,因此晶體引起的各向異性可以忽略,而引起介質各向異性的主要因素是礦物點的排列結構。
8.1.3均勻介質、層狀介質和連續介質
介質的均勻性和非均勻性取決於彈性性質的空間分布,特別是由彈性性質決定的波傳播速度的空間分布。
均勻介質:指的是空間中每壹點的速度都相同的介質,即速度不隨空間坐標的變化而變化的介質是均勻的。另壹方面,如果速度隨空間坐標的變化而變化的介質是不均勻的。
層狀介質:當非均質介質中介質的性質呈層狀且在層內均勻分布時,稱為層狀介質。層狀介質模型具有很大的實際意義,因為沈積巖地區的巖石壹般具有良好的層理。
連續介質:當層狀介質中的層厚無限減小,層數無限增加時,速度隨深度連續變化。這種介質稱為連續介質。如果地下有幾套巖性不同的地層,每套地層都是壹種連續介質,這種介質稱為層狀連續介質。
8.1.4單相介質和兩相介質
單相介質:只考慮單壹巖相的介質稱為單相介質。
雙相介質:其實很多巖石往往由兩部分組成,其中壹部分是巖石的骨架,叫基質;另壹部分是充滿各種流體(或氣體)的孔隙。由兩相組成的巖石,即巖石骨架和孔隙中的填充物,稱為雙相介質。