本研究着重讨论了沿斑块饱和多孔介质自由界面传播的Rayleigh面波在低频率范围(0.1Hz1000Hz)与频率相关的速度和衰减频散以及与时间相关的动力学响应特征。并对顾及多孔介质中的多相流体和固相的相互作用中观衰减机制不同的斑块饱和模型进行了分析。这些斑块饱和模型之前已在纵波传播的数值和物理实验中得到验证，本文将这些模型扩展到描述沿自由界面传播的面波的传播特性，并着重对面波与频率相关的速度和衰减与气体的饱和度的依赖关系进行了研究。结果表明，面波的速度和衰减对气体的饱和度有明显的依赖关系，并且发现Rayleigh面波频散在低频端与快纵波有更明显的相关性，而相对的与剪切波的相关性反而不明显。特别是在在1-200Hz的频率范围内可观测到明显的强衰减，与快纵波类似。并且发现的面波的衰减系数1/Q的极大值对应频率与气体的饱和度有明显的联系。这些频率域显示的特征也在时问域的面波的动态响应中得以显现。这些结果也为面波方法进一步发展以探测浅地表流体的分布提供了理论参考。