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Reflexionskoeffizient

Reflexion an einer Schichtgrenze. Quelle: Nwhit

Der Reflexionskoeffizient ist ein wichtiger Begriff in der Seismik und gibt das Verhältnis der Leistung (oder der Amplituden) von auf einen Reflektor einfallender und reflektierter Welle an. Er ist winkelabhängig. Fällt die Welle senkrecht auf die Schichtgrenze ein, so ist der Reflexionskoeffizient abhängig von Unterschied der Impedanzen (ρv) Dichte mal Geschwindigkeit der beiden Schichten:

R = (ρ2v2 - ρ1v1)/ (ρ1v1 + ρ2v2)

Bei schrägem Einfallen spielt auch die Scherwellengeschwindigkeit (vs) eine Rolle. Hier wird der dann der komplexe Reflexionskoeffizient durch die Zoeppritzgleichungen beschrieben.

Die Analyse der Winkelabhängigkeit der Amplitudenerlaubt daher einen (beschränkten) Zugang zu Scherwelleninformationen (Fluidfüllung) aus einem P-Wellen Datensatz (AVO, Amplitue Versus Offset – Analyse).

Der Reflexionskoeffizient ist zunächst für eine einzelne Schichtgrenze (Reflektor) definiert. Fällt eine seismische Welle, beispielsweise eine ebene Welle von oben auf eine geologische Schichfolge, so trifft sie auf viele Schichtgrenzen mit entsprechenden Reflexionskoeffizienten. Die zeitliche Folge diese Koeffizienten nennt man Reflexionskoeffizientenfolge. Da die Welle nicht nur von oben bis zum Reflektor läuft und dann zur Oberfläche zurück, sondern auch zwischen beliebigen Schichtgrenzen auf und ab, entstehen neben den sog. Primärreflexionen auch multiple Reflexionen unterschiedlichen Grades. Ist an einer derartigen Multiplen die Erdoberfläche (Reflexion von unten) beteiligt ist es eine 'äußere' ansonsten eine 'innere' Multiple.

Ein theoretisches (synthetisches, berechnetes) Seismogramm entsteht, indem eine Koeffizientenfolge mit einem Quellsignal (wavelet) gefaltet wird. Da dieser Prozess eine Konvolution ist, spricht man dann auch von einem Konvolutionsmodell (convolutional model).

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Reflexionskoeffizient