地震波動力學基礎（簡體書）

《地震波動力學基礎》內容以講述理想介質中的地震波理論為主，首先回顧了數學場論的基礎知識，簡明扼要地講述了有關彈性理論的基本概念和基本定律；在此基礎上，匯出了理想介質中的波動方程，討論了不同類型波的傳播規律，闡述了地震波在介質分介面上的反射和透射問題以及地震面波的主要特點，對波動方程的積分解及其應用基礎進行了初步介紹；最後還對複雜介質中的波動問題作了簡要介紹。《地震波動力學基礎》以基本概念和基本理論為出發點，敘述通俗易懂，對問題的闡述提綱挈領，簡潔明瞭。《地震波動力學基礎》是為地球物理勘探類專業本科生學習地震波動力學基礎理論而編寫的教材，可供地球物理勘探及相關專業的高年級本科生、研究生及科技人員參考。

緒論
第一節 彈性介質與彈性波
第二節 地球介質與地震波
第三節 彈性理論的基本假設
第四節 對地震波理論的認識
複習思考題
第一章 數學場論提要
第一節 向量及其運算
第二節 場論初步
第三節 向量場的分類及性質
複習思考題

第二章 彈性理論基礎
第一節 固體的彈性性質
第二節 應變分析
第三節 應力分析
第四節 應力與應變的關係
第五節 運動微分方程
複習思考題

第三章 彈性動力學中的基本波
第一節 波動方程的匯出
第二節 地震波在彈性介質中的傳播規律
第三節 均勻各向同性無限彈性介質中的平面波
第四節 均勻各向同性無限彈性介質中的球面波
第五節 理想介質中柱面波的特點
第六節 空腔震源問題
複習思考題

第四章 地震波在分層介質中的傳播
第一節 彈性波的能量
第二節 平面波在自由介面上的反射
第三節 平面波在彈性介面上的反射與透射
第四節 平面波在層狀介質中的法向傳播
第五節 平面波在層狀介質中任意方向的傳播
第六節 地震勘探中的薄層反射問題
複習思考題

第五章 地震面波
第一節 面波及頻散的基本概念
第二節 瑞雷面波
第三節 拉夫面波
第四節 斯通利波
第五節 管波
複習思考題

第六章 地震波的積分理論
第一節 波動方程的克其霍夫積分解
第二節 積分解的其他形式
第三節 惠更斯一菲涅耳定理
第四節 有限平介面的繞射問題
第五節 波動理論和射線理論的關係
複習思考題

第七章 複雜介質中地震波的基本特徵
第一節 垂向非均勻介質中的波
第二節 粘彈性介質中的波
第三節 各向異性介質中的波
第四節 雙相介質中的波
複習思考題
參考文獻

地球介質的構造是十分複雜的，地殼一般不能視為彈性體。例如，在較深部位，岩石所受的圍壓大、溫度也高，表現出明顯的塑性和粘性形變性質；岩石在漫長的地質時期內，即使應力保持不變，其形變也會隨時間的增長而不斷增加。但是，在短時間外力作用下，離外力作用地點（例如地震勘探中的人工爆炸點）較遠處，可以把地層近似地看成是彈性物體。實踐表明，這種近似性還是很好的。因此，有關地層中的地震波問題就可以用彈性波理論來研究和解釋。在地層中按彈性波規律傳播的地震波，遇到介面、斷層時會發生反射和透射現象，根據反射透射的結果，可以探索地球內部的構造情況、探測地下礦藏的位置等。
地震勘探就是利用人工方法激發的地震波，研究地震波在地層中傳播的規律，以查明地下的地質構造，從而確定礦藏（包括油氣、礦石、水、地熱資源等）的位置，以及獲得工程地質資訊的一種勘探方法。地震波就是由震源激發的機械振動在地下岩層中向四周傳播的運動過程，它所利用的是岩石、礦物（地層）之間的彈性差異引起的彈性波場的變化。通常情況下，地下岩層被看做是彈性體，而地震波也被看做是在彈性介質中傳播的機械波。
在地震勘探中，震源給地球介質岩層施加外力，使之發生形變。這裡既可能發生彈性應變，也可能發生使岩石破碎、永久形變的非彈性應變。哪種形變的形式佔優勢，這決定於一系列因素，其中主要的是震源作用力的大小、作用時間的長短和岩石的性質。一般來說，遠離震源處，震源作用力微小，作用時間短暫，除了一些特殊岩相（如幹沙）外，岩石均表現出彈性性質。因此，在岩石中產生的機械振動可以看成是彈性介質中的彈性振動，地震波可以看成是在岩層中傳播的彈性波。彈性理論是研究彈性波的基礎，也是學習和研究地震波傳播規律的理論基礎。在本書的討論中，都將地球介質看做是完全彈性的介質，因而在敘述中對地震波和彈性波的稱謂不加嚴格區分。
地震波的特性既與震源特性有關，也與彈性體的性質有關。研究地震波特性與震源特性的關係問題，稱為地震波的激發問題。不考慮震源與波的相互關係，只考慮彈性體性質對波特性的影響問題，稱為地震波的傳播問題。
目前，地震勘探的大部分工作都是在沉積岩地區進行的。沉積岩地區相對於火成岩、變質岩地區來說具有沉積穩定、岩性橫向變化緩慢、成層性好等特點，但是，它們也經受了長時期的地殼運動，使地層出現各種各樣的褶皺、斷裂、剝蝕、風化等現象，致使相對簡單的地質介質有時變得十分複雜。為此，有必要從實際地質介質的性質、結構、形狀等特徵出發，在各種不同的條件下作相應的理想化，以求得物體的簡化。
第三節 彈性理論的基本假設
如前所述，彈性理論是研究彈性波（包括地震波）的基礎。作為一門基礎學科，要探討事物的一般性規律，就需要抓住事物的本質方面而忽略一些次要因素，把實際事物理想化，進行科學抽象，這樣就不能離開以實踐為依據的假設。經典的線性彈性理論對所研究的物體及其形變特徵所作的基本假設有以下六項。