地震勘探基础及浅层折射反射波法课件.pptx

1、 概述概述 弹性介质与地震波的形成弹性介质与地震波的形成 地震波的描述、类型及其传播特征地震波的描述、类型及其传播特征 地震勘探的地质基础地震勘探的地质基础地震勘探的主要内容、基本地震勘探的主要内容、基本原理、方法分类及其特点；原理、方法分类及其特点；工程地震勘探的主要用途和特点；工程地震勘探的主要用途和特点；一、地震勘探的主要内容一、地震勘探的主要内容即两个特征：即两个特征：波的波的运动学运动学特征特征(v v、s s、t t)波的波的动力学动力学特征特征(波的成因、波的成因、振幅、频率和相位振幅、频率和相位)研究研究人工激发人工激发的地震波的地震波在介质中的在介质中的传播规律传播规律。二、

2、地震勘探的基本原理二、地震勘探的基本原理人工震源人工震源激激发发的地震波的地震波不同岩层具有不同的不同岩层具有不同的弹性特征（速度弹性特征（速度,密度）密度）波通过这些岩层的分界面时波通过这些岩层的分界面时产生产生透射、反射和折射透射、反射和折射现象现象以及以及纵波、横波和面波纵波、横波和面波之分之分将这些具有不同将这些具有不同传播速度、路径、频率和传播速度、路径、频率和强度强度的波记录并分析，就可以间接推断出的波记录并分析，就可以间接推断出有关岩层的性质、结构和几何位置等参数，有关岩层的性质、结构和几何位置等参数，从而达到解决地质问题的目的。从而达到解决地质问题的目的。以波的类型分以波的类型

3、分 以波的传播特点分以波的传播特点分 纵波法、横波法、面波法纵波法、横波法、面波法折射波法折射波法反射波法反射波法透射波法透射波法下层介质波速要大于上层介质；下层介质波速要大于上层介质；可用于岩性分层和层速度可用于岩性分层和层速度估算估算。各层介质间应有明显的波阻抗各层介质间应有明显的波阻抗(V)差差异；可异；可 用于岩层厚度和层速度用于岩层厚度和层速度估算估算。研究钻孔间或坑道中的直达波；可准确研究钻孔间或坑道中的直达波；可准确测定层速度；计算岩、土动力学参数。测定层速度；计算岩、土动力学参数。不需上下层波阻抗差很大不需上下层波阻抗差很大(10 )；浅层分辨率高。浅层分辨率高。三、地震勘探的

4、方法分类及其特点三、地震勘探的方法分类及其特点四、工程地震勘探的特点四、工程地震勘探的特点研究浅层地质情况研究浅层地质情况(h200hV1，若，若=i时时=90则则无透射波，形成全反射无透射波，形成全反射。R R1 1临界点；临界点；i i临界角临界角沿界面滑行的波将在沿界面滑行的波将在R R界面形成一界面形成一系列新的震源系列新的震源R R1 1、R R2 2、R Rn n；R R2 2S S新的波前面新的波前面折射波前面；折射波前面；R R1 1S S折射波线折射波线与全反射线重合；与全反射线重合；折射波视速度折射波视速度折射波特征折射波特征六、地震波的绕射和散射六、地震波的绕射和散射1

5、1、绕射现象、绕射现象由于断层或岩层尖灭点的存在，由于断层或岩层尖灭点的存在，使反射界面突然中断，地震波在使反射界面突然中断，地震波在断点处的传播现象。断点处的传播现象。2 2、绕射波的特点、绕射波的特点 断点断点R R处是新震源，其上方绕射处是新震源，其上方绕射波信号最强，两侧渐弱；波信号最强，两侧渐弱；绕射波振幅随波前传播距离的增加而衰减；绕射波振幅随波前传播距离的增加而衰减；即断点将入射波的低频成分即断点将入射波的低频成分绕射，高频成分相对少些。绕射，高频成分相对少些。绕射波振幅与入射波的频率成反比；绕射波振幅与入射波的频率成反比；3 3、散射、散射地震波遇到起伏不平界面地震波遇到起伏不

6、平界面产生的波的漫射现象。产生的波的漫射现象。无反射波无反射波影响地震勘探效果的因素影响地震勘探效果的因素一、影响地震波速度的因素及岩土的波速特征一、影响地震波速度的因素及岩土的波速特征岩土介质的密度岩土介质的密度VPa,na,n为统计参数为统计参数岩土介质的孔隙度岩土介质的孔隙度1 1、影响地震波速度的主要因素、影响地震波速度的主要因素地质基础地质基础同类岩土年代越久、埋深越大同类岩土年代越久、埋深越大则孔隙度越小、密度越大；波则孔隙度越小、密度越大；波速也越大。速也越大。埋深和地质年代埋深和地质年代TT岩石弹性性质变化岩石弹性性质变化V VP()V V压力和温度压力和温度P、T其它因素其它

7、因素地质构造（褶皱区）由于对岩土的挤、压作用；地质构造（褶皱区）由于对岩土的挤、压作用；往往使波速增大。往往使波速增大。风化侵蚀作用使岩土的结构疏松、孔隙度增加；风化侵蚀作用使岩土的结构疏松、孔隙度增加；往往使波速减小。往往使波速减小。对岩土的压实作用对岩土的压实作用2、地震波在沉积岩、变质岩和火成岩中传播、地震波在沉积岩、变质岩和火成岩中传播 的速度特性的速度特性沉积岩中沉积岩中变质岩中变质岩中火成岩中火成岩中波速主要取决于其组分及胶结作用；波速主要取决于其组分及胶结作用；波速呈各向异性；沿层理向大于垂层理向。波速呈各向异性；沿层理向大于垂层理向。在高压、高温的作用下，原岩变得致密在高压、高

8、温的作用下，原岩变得致密并且形成结晶，因此其波速几乎总是大并且形成结晶，因此其波速几乎总是大于原沉积岩。于原沉积岩。波速总是大于沉积岩，其中颗粒较大的波速总是大于沉积岩，其中颗粒较大的侵入岩高于相对松散的喷发岩。侵入岩高于相对松散的喷发岩。见教材见教材P23 24页表页表1.4.1、1.4.2二、岩土介质对地震波的吸收二、岩土介质对地震波的吸收1 1、岩土介质特征的一个重要参数、岩土介质特征的一个重要参数 的作用的作用部分岩土的部分岩土的 值值反映地震波在传播过程中其能量的衰减速度；反映地震波在传播过程中其能量的衰减速度；见教材见教材 P 25 表表 1.4.32、与地震波的关系与地震波的关系

9、 与与f 的关系的关系由胶结摩擦理论由胶结摩擦理论由弹性理论由弹性理论即地震波在传播过程中其高频能量的衰减大于低频即地震波在传播过程中其高频能量的衰减大于低频。与与P、S 波的关系波的关系实验表明实验表明吸收系数吸收系数 因此可以通过观测和分析地震波振幅和波形的衰因此可以通过观测和分析地震波振幅和波形的衰减变化特征，来确定断层或破碎带的存在。减变化特征，来确定断层或破碎带的存在。三、浅层地质条件对地震勘探的影响三、浅层地质条件对地震勘探的影响所以，水下激震可以使地震波的频率丰富、能量增大、所以，水下激震可以使地震波的频率丰富、能量增大、改善勘探效果。改善勘探效果。1 1、疏松覆盖层、疏松覆盖层

10、与下伏基岩形成速度界面有利于折射波法探测基岩面；与下伏基岩形成速度界面有利于折射波法探测基岩面；2 2、潜水面和含水层、潜水面和含水层它较厚时对波中的高频成分有较强的吸收作用；它较厚时对波中的高频成分有较强的吸收作用；它对反射波形成干扰；在其中横波的衰减比纵波快；它对反射波形成干扰；在其中横波的衰减比纵波快；风化带风化带(低速带低速带)当风化带包含地下水时，波速将明显增加；当风化带包含地下水时，波速将明显增加；但也给识别界面的真实性增加了难度但也给识别界面的真实性增加了难度(水面？基岩面？水面？基岩面？)故该层中难以激发出能量较强、频故该层中难以激发出能量较强、频率较高的有效波，从而影响分辨率

11、。率较高的有效波，从而影响分辨率。煤层煤层灰岩灰岩稀有金属火成岩脉稀有金属火成岩脉表层土基岩表层土基岩(灰、砂、泥灰岩灰、砂、泥灰岩)3 3、地质剖面、地质剖面 的均匀性的均匀性分布范围较大且岩性稳定、有明显的分布范围较大且岩性稳定、有明显的地震波运动和动力学特征的层位；或地震波运动和动力学特征的层位；或某些与探测目标伴生的规模较大的岩某些与探测目标伴生的规模较大的岩层，可以定为层，可以定为“地震标志层地震标志层”。断层、溶洞、尖灭层、人工堆积物等都断层、溶洞、尖灭层、人工堆积物等都使地质剖面纵向或横向不均匀，从而影使地质剖面纵向或横向不均匀，从而影响地震波的走时、走向，增加了勘探、响地震波的

12、走时、走向，增加了勘探、解释的难度。解释的难度。4 4、地震界面和地质界面的差异、地震界面和地质界面的差异前者是不同波速或波阻抗介质的分界面，后者是不同岩前者是不同波速或波阻抗介质的分界面，后者是不同岩性或年代介质的分界面；它们有时可能一致、有时可能性或年代介质的分界面；它们有时可能一致、有时可能不同，要结合多种资料才能识别。不同，要结合多种资料才能识别。5 5、地震标志层、地震标志层 的确定的确定2.怎样构成地震波怎样构成地震波的振动图和波剖面图？的振动图和波剖面图？1.弹性参数弹性参数(E E、K K、)与介质的关系与介质的关系。4.描述真速度、视速度及其关系。描述真速度、视速度及其关系。

13、5.描述频谱和频谱分析及其对地震勘探描述频谱和频谱分析及其对地震勘探工作的意义。工作的意义。3.地震波的分类及其传播特征。地震波的分类及其传播特征。6.反射波和折射波的形成条件是什么？反射波和折射波的形成条件是什么？地震勘探的仪器地震勘探的仪器 地震波理论时距曲线地震波理论时距曲线 浅层反射波的资料处理浅层反射波的资料处理 地震勘探的野外工作方法地震勘探的野外工作方法 地震资料的解释地震资料的解释 地震映像法简介地震映像法简介震源、震源、检波器、记录仪检波器、记录仪直达波、折射波直达波、折射波、反射波、反射波观测系统及参数设计观测系统及参数设计预处理、频分析预处理、频分析等等等等一、震源一、震

14、源能够激发地震波的高频脉冲能够激发地震波的高频脉冲二、检波器（拾震器）二、检波器（拾震器）将地震波引起的质点微弱机械将地震波引起的质点微弱机械振动转换成电信号的换能装置；振动转换成电信号的换能装置；地震波信号频率高于固地震波信号频率高于固有频率才能够通过；但有频率才能够通过；但也不能一味选择低频检也不能一味选择低频检波器，这会使低频干扰波器，这会使低频干扰信号混入；要根据具体信号混入；要根据具体情况选定。情况选定。三、地震仪三、地震仪道数、采样点数、采样间隔道数、采样点数、采样间隔(采样率采样率)、动态范围、动态范围、放大放大(增益增益)类型类型(固定、浮点固定、浮点)、A/DA/D位数、通频

15、带位数、通频带1 1、作用、作用将电信号放大、显示、记录；将电信号放大、显示、记录；2 2、技术要求、技术要求 高放大能力几十万倍；高放大能力几十万倍；自动增益控制自动调整放大倍数；自动增益控制自动调整放大倍数；较宽的通频带较宽的通频带3-250HZ3-250HZ；高保真度输入、输出的信号不失真；高保真度输入、输出的信号不失真；各记录道具有良好的一致性。各记录道具有良好的一致性。3 3、主要参数、主要参数VD1D2AD1直达波直达波时距曲线是一条过原点的直线，其斜率的倒时距曲线是一条过原点的直线，其斜率的倒数就是地震波沿测线的传播速度，即地表层速度。数就是地震波沿测线的传播速度，即地表层速度。

16、震源震源A在地表附近；测点沿两侧排开在地表附近；测点沿两侧排开。时距方程时距方程时距曲线时距曲线斜率为斜率为 t/x=1/V 的直线的直线一、直达波一、直达波结论结论x0t二、折射波二、折射波上倾方向时距方程上倾方向时距方程1 1、时距方程、时距方程下倾方向观测时距方程下倾方向观测时距方程证明见教材证明见教材 P 35 或参考书或参考书李世峰著李世峰著 P122-123倾斜界面倾斜界面R2 2、折射波观测盲区、折射波观测盲区证明证明BFEDCE CD/BF=DE/BE整理后证得下整理后证得下倾向盲区倾向盲区OC代入代入得得3 3、时距方程的讨论、时距方程的讨论 当当=0=0时时 否则否则V*下

17、下 V*上上对比激发点两侧折射波初至线的斜率可以判断界面的对比激发点两侧折射波初至线的斜率可以判断界面的倾斜方向倾斜方向(大斜率侧是下倾方向；同距走时大斜率侧是下倾方向；同距走时t t大大)。当当1515时时由折射波时距方程由折射波时距方程可得可得V*=V*下下=V*上上=V2估算估算V2 由由V1、V*下下、V*上上 求界面倾角求界面倾角、临界角、临界角 i 和和V2、h1 V*=有有4 4、折射界面形态与时距曲线的关系、折射界面形态与时距曲线的关系当折射面水平、多层；当折射面水平、多层；且：且：V1V2V3 V；则；则q段是折射波的空白带段是折射波的空白带时距方程时距方程3 3、直立界面、

18、直立界面二层结构且有直立界面存在时，折射波时距二层结构且有直立界面存在时，折射波时距曲线与三层结构相同；曲线与三层结构相同；需注意需注意0A 段只能观测到直达波段只能观测到直达波AX段段V/V界面的折射波出现界面的折射波出现ab段为断层上盘折射波段为断层上盘折射波ce段为断层下盘折射波段为断层下盘折射波bc段是折射波空白区，段是折射波空白区，只有绕射波只有绕射波(双曲线双曲线)；a ab b cece；t与断距与断距h有关有关当激发点在断层下盘的上方时当激发点在断层下盘的上方时当激发点在断层上盘的上方时当激发点在断层上盘的上方时4 4、断层、断层只在下盘有折射波出现只在下盘有折射波出现(a a

19、段段)其后是其后是C点产生的绕射、透射波点产生的绕射、透射波(C C段段)最下方是最下方是B点产生的绕射波点产生的绕射波(b b段段)如果潜射波能够穿透变速层，就可以在其下伏的高速如果潜射波能够穿透变速层，就可以在其下伏的高速层界面产生折射波，并以弯曲路径返回地面。层界面产生折射波，并以弯曲路径返回地面。产生潜射波产生潜射波由于地震波在每层波速递增的由于地震波在每层波速递增的水平层状结构中的水平层状结构中的入射角是递入射角是递增增的，所以当入射角达到的，所以当入射角达到90后，地震波会按弯曲路径返回后，地震波会按弯曲路径返回地面，形成潜射波。地面，形成潜射波。5 5、速度连续变化介质层、速度连

20、续变化介质层t滞后时间滞后时间 V 直达波斜率直达波斜率V折射波斜率折射波斜率 V按按VV试算修改试算修改6 6、低速透镜体、低速透镜体(不连续低速层不连续低速层)折射波时距曲线出现不折射波时距曲线出现不正常的滞后段正常的滞后段(脱节带脱节带)透镜体透镜体(低速层低速层)中心厚度中心厚度H估算估算四、反射波时距曲线四、反射波时距曲线对称于对称于t轴的双曲线轴的双曲线1 1、时距方程、时距方程虚震源法虚震源法 R界面界面A点处的反射波相当于激点处的反射波相当于激震点震点0的镜像的镜像0*发出的波；发出的波；反射波生成的条件反射波生成的条件 VV当当=0时时由等距观测点走时差由等距观测点走时差 t

21、d 求求由极小值点由极小值点Xm求反射界面的倾向求反射界面的倾向相对于炮点相对于炮点0，极值点向上倾方向移动，极值点向上倾方向移动，界面埋深越大、倾角越大、移动越多。界面埋深越大、倾角越大、移动越多。由自激自收双程走时由自激自收双程走时 t(X=0)求界面法向深度求界面法向深度 h2 2、时距曲线特征的用途、时距曲线特征的用途得得当当=0 时，反射波视速度时，反射波视速度 V*公式说明公式说明水平界面反射水平界面反射波时距方程波时距方程求导求导可得可得在震源点附近，在震源点附近，V*；在远离震源点处，在远离震源点处，V*VV1 1；V*越大；反射波时距曲线越平缓（斜率越小），越大；反射波时距曲

22、线越平缓（斜率越小），反射界面越深。反射界面越深。反射波渐近线是反射波渐近线是直达波时距曲线直达波时距曲线 A点是点是R界面最右端反射点；即测界面最右端反射点；即测点点S右边记录不到右边记录不到R界面的反射波。界面的反射波。O*1是激震点是激震点O相对相对R1界面的镜像；界面的镜像；O*是激震点是激震点O相对相对R界面的镜像；界面的镜像；S S是反射波空白带；仅有绕射波、断面波是反射波空白带；仅有绕射波、断面波(倾斜断面倾斜断面)出现。出现。同理，同理，S左边也记录不到左边也记录不到R界面的反射波。界面的反射波。3 3、阶梯断层的反射波时距曲线特征、阶梯断层的反射波时距曲线特征等时差重等时差重

23、复出现复出现强波阻抗界面强波阻抗界面(空气、潜水空气、潜水)产生原因产生原因4 4、多次反射波、多次反射波虚震源法求全程二次虚震源法求全程二次 反射波时距方程反射波时距方程反射界面反射界面强反射界面强反射界面二次反射过程二次反射过程2.已知倾斜两层介质且已知倾斜两层介质且=300，震源点处界面的垂，震源点处界面的垂 直深度直深度h1=20m，V1=1000m/s，V2=3000m/s。试绘。试绘 出直达波出直达波、折射波和反射波时距曲线。、折射波和反射波时距曲线。1.写出直达波写出直达波、折射波、反射波的理论时距方程、折射波、反射波的理论时距方程、时距曲线及其特点；计算折射波观测盲区。时距曲线

24、及其特点；计算折射波观测盲区。3.多次多次反射波的成因和特征是什么？反射波的成因和特征是什么？tx0V2V1水平界面水平界面V*=V2t0 三种三种波的成因、时距方程和特征：波的成因、时距方程和特征：由斯奈尔由斯奈尔定律得：定律得：观测盲区：观测盲区：水平界面时水平界面时反射波镜像反射波镜像分析法分析法检波道数检波道数N：24、48、96；道间距道间距X：X=110 m；接收距接收距L：L=(N-1)X；偏移距偏移距X：X=nX (n=1,2,3)；排列长度排列长度X：X=X+L；1 1、观测系统的专业术语、观测系统的专业术语激震点激震点拾震点拾震点工作量工作量工作精度工作精度突出有效波、突出

25、有效波、压制干扰波压制干扰波一、观测系统一、观测系统测线类型测线类型纵测线纵测线纵测线观测系统纵测线观测系统单支时距曲线单支时距曲线用于探测简单、平缓的界面，只用于探测简单、平缓的界面，只能获得能获得激发点处的界面深度激发点处的界面深度。每。每个炮点有两支曲线可以互相校核。个炮点有两支曲线可以互相校核。2 2、折射波法、折射波法非纵测线非纵测线(横、侧、弧横、侧、弧)用于追踪剖面间的用于追踪剖面间的构造、岩土的各向构造、岩土的各向异性和圈定异常体异性和圈定异常体的范围。的范围。例如：由单支时距曲线的斜率可得例如：由单支时距曲线的斜率可得 V1、V*下下、V*上上；进而求得界面倾角进而求得界面倾

26、角、临界角、临界角 i 和和V2、h1。由由V*公式公式可得可得t0相遇时距曲线相遇时距曲线可以了解界面起伏情况，可以了解界面起伏情况，计算公共段的界面深度。计算公共段的界面深度。例：例：t0法求折射界面（法求折射界面（t0差数时距曲线法差数时距曲线法）详见详见P49在剖面两端在剖面两端激发；其间激发；其间观测观测设折射界面曲率半径远大于其埋深设折射界面曲率半径远大于其埋深是相遇是相遇+追逐观测系统的组合，追逐观测系统的组合，能够在工作条件或地下地质情能够在工作条件或地下地质情况较复杂时获得较好的观测和况较复杂时获得较好的观测和解决问题的效果。解决问题的效果。如果界面水平则两条时距曲线如果界面

27、水平则两条时距曲线平行；若存在凸界面，则折射平行；若存在凸界面，则折射波穿透现象使时距曲线不平行。波穿透现象使时距曲线不平行。多重相遇时距曲线多重相遇时距曲线炮点改变、接收地段不变炮点改变、接收地段不变追逐时距曲线追逐时距曲线炮点炮点测点测点反映界面反映界面时距曲线时距曲线QQQRR黑色黑色QQQQQRRRR棕色棕色棕色棕色QQQRR黄色黄色炮点和测点均在水平直线上，观炮点和测点均在水平直线上，观测值标在对应测点的测值标在对应测点的45斜线上，斜线上，其垂直投影线截取了界面地段。其垂直投影线截取了界面地段。图示图示 方法方法表示观测系统的布置表示观测系统的布置及其与反射界面的关系及其与反射界面

28、的关系时距平面图时距平面图综合平面图综合平面图它们所揭示界面都小于它们所揭示界面都小于1/2排列长度排列长度3 3、反射波法、反射波法曲线曲线观测系统观测系统数值观测系统数值观测系统逐点激发、逐段接收、双边放炮、单次覆盖。逐点激发、逐段接收、双边放炮、单次覆盖。将接收点布置在临界点附近，反射波能量将接收点布置在临界点附近，反射波能量 较强，能避开折射波、声波、面波的干扰，较强，能避开折射波、声波、面波的干扰，尤其适合弱反射界面。尤其适合弱反射界面。简单简单 连续连续宽角范围宽角范围 二二次覆盖次覆盖Q点激发，点激发，QQ间观测，是对界间观测，是对界面面RR的一次覆盖；的一次覆盖；Q点激发，点激

29、发，QQ间观测，是对界面间观测，是对界面RR的又的又一次覆盖；称为间隔排列二次覆一次覆盖；称为间隔排列二次覆盖观测。盖观测。观测系统观测系统利用叠加技术进行数据处理后，利用叠加技术进行数据处理后，具有增强反射波振具有增强反射波振 幅的特点。幅的特点。多次覆盖法多次覆盖法是提高地震资料信噪比的接收手段是提高地震资料信噪比的接收手段A点时距方程点时距方程垂直回声时间垂直回声时间正常时正常时 差校正差校正A点垂直点垂直反射波反射波并非真在并非真在此处发收此处发收水平界面共反射点记录的叠加水平界面共反射点记录的叠加t0、曲线间隔前者是曲线间隔前者是2倍炮间距倍炮间距 X=Q1S1；X=Q2S=2Q1S

30、1=2X；后者就是炮检距；后者就是炮检距 X=Q1S1；X=Q1S共反射点与共炮点时距方程的不同意义共反射点与共炮点时距方程的不同意义、一个点一个点(A)(A)和一个和一个 反射地段反射地段(ABC)(ABC)；、t时共中心点时共中心点(A(A上方上方)和炮点和炮点(Q(Q1 1点处点处)垂直回声时垂直回声时BQ1S1S2S30XX1X2X3tAC相同的时距方程相同的时距方程 炮间距炮间距x 道间距道间距N 接收道数接收道数n 覆盖次数覆盖次数反射反射点点炮点炮点QQQQQQQA211713951B2218141062C2319151173D2420161284E211713951F22181

31、41062每炮可得每炮可得N个反射点信息个反射点信息然后将排列前移然后将排列前移距离距离本例：本例：=2x偏移距偏移距X=x六次覆盖六次覆盖24道观测系统道观测系统 共反射点道集的提取共反射点道集的提取综合平综合平面图面图=xSN/2nS 单边放炮取单边放炮取1双边双边(中间中间)放炮取放炮取2无论水平或倾斜界面，叠加后的波形变胖，即周期变大、无论水平或倾斜界面，叠加后的波形变胖，即周期变大、频率变低；这就是多次覆盖的低通特性。对于倾斜界面尤为频率变低；这就是多次覆盖的低通特性。对于倾斜界面尤为明显。明显。叠加为何能压制干扰波？叠加为何能压制干扰波？由于各种波的正常时差由于各种波的正常时差t是

32、不同的，因此做动校正时，是不同的，因此做动校正时，只有同类波在动校正后才不会有剩余时差，才能做到只有同类波在动校正后才不会有剩余时差，才能做到同相叠加，使波动增强，从而压制其它干扰波。如压同相叠加，使波动增强，从而压制其它干扰波。如压制多次反射波。制多次反射波。倾斜界面反射波叠加后的特点倾斜界面反射波叠加后的特点只有共中心点，没有共反射点；只有共中心点，没有共反射点；反射点随着界面倾角、炮检距的增反射点随着界面倾角、炮检距的增 加和界面埋深的减小，越来越分散。加和界面埋深的减小，越来越分散。实际工作中实际工作中炮检距要尽可能小些炮检距要尽可能小些。4 4、三维观测系统、三维观测系统把检波器由线

33、性观测布置变为面积观测布置，把检波器由线性观测布置变为面积观测布置，所记录信息经处理后即可获得三维立体的地下所记录信息经处理后即可获得三维立体的地下界面形态。界面形态。3.什么是多次覆盖观测系统什么是多次覆盖观测系统？有什么优越性。？有什么优越性。1.描述折射波法的应用条件和常用观测系统描述折射波法的应用条件和常用观测系统。4.描述倾斜界面时反射波叠加后的特点。描述倾斜界面时反射波叠加后的特点。2.描述反射波法的应用条件和常用观测系统描述反射波法的应用条件和常用观测系统。一般有高通、低通、带通、全通等设一般有高通、低通、带通、全通等设置，由压制干扰的具体要求选择。置，由压制干扰的具体要求选择。

34、二、地震信息采集时的参数设计二、地震信息采集时的参数设计1 1、记录器、记录器一般不少于一般不少于10个；个；t越小则精度越高；越小则精度越高；但会使但会使记录长记录长度变短、探测深度减小。度变短、探测深度减小。采样率采样率(采样间隔采样间隔)滤波档滤波档 增益增益(信号放大倍数信号放大倍数)fc(Tc)地震地震波的最高频率波的最高频率最小周期内最小周期内至少采至少采2个个样样自动调整自动调整近炮点调小、远炮点调大近炮点调小、远炮点调大以记录不出现削顶失真为标准以记录不出现削顶失真为标准浮点浮点固定固定Xmax=(0.71.5)HXmin=X最大和最大和最小炮检距最小炮检距道间距道间距X应应尽

35、量小些；但太小易尽量小些；但太小易受震源附近的声波、面受震源附近的声波、面波干扰。波干扰。取决于取决于Xmax、Xmin、N、t、横向分辨率；、横向分辨率；一般取一般取2 2、检波器、检波器目的层深度目的层深度偏移距偏移距X小则分辨率高；且多次覆盖时高频损失小、小则分辨率高；且多次覆盖时高频损失小、频带宽；但会使工效降低。频带宽；但会使工效降低。目的目的方法方法突出有效波、突出有效波、压制干扰波；压制干扰波；获得高质量获得高质量的地震记录。的地震记录。正式开工前正式开工前布置布置试验观试验观测剖面。测剖面。反射波反射波最佳窗口最佳窗口折射波折射波最佳窗口最佳窗口3 3、最佳接收窗口设计、最佳接

36、收窗口设计声波地滚波声波地滚波基底基底反射波反射波基底基底折射波折射波1 1、两种参数、两种参数采集的意义采集的意义前述的理论时距方程都是前述的理论时距方程都是以地面水平为前提以地面水平为前提的，但实际的，但实际资料都是在资料都是在地表存在疏松覆盖层地表存在疏松覆盖层且起伏不平的情况下获且起伏不平的情况下获取的，这就必然使时距曲线发生畸变。在资料处理时所取的，这就必然使时距曲线发生畸变。在资料处理时所做的做的“静校正静校正”就是就是纠正这种畸变纠正这种畸变的措施，而它所依据的措施，而它所依据的必要参数就是的必要参数就是低速带厚度和波速低速带厚度和波速。2 2、参数采集的方法、参数采集的方法小排

37、列折射波法（小排列折射波法（X=100500米）米）相遇时距曲线观测系统相遇时距曲线观测系统同理可得同理可得h三、低速带厚度和波速的采集三、低速带厚度和波速的采集V、V、t均可均可由时距曲线获得由时距曲线获得12道道记记录录拼拼接接图图四、原始地震记录波形的认识四、原始地震记录波形的认识水水-空气强反射面造成等时出现的多次反射记录空气强反射面造成等时出现的多次反射记录这是经数据处理后的反射波垂直回声时这是经数据处理后的反射波垂直回声时高频特征高频特征高频特征高频特征反反射射波波直直达达波波面面波波未经处理的原始记录未经处理的原始记录直达波直达波反射波反射波声波声波地滚波地滚波重排后是重排后是“

38、按道分时按道分时”排列。排列。地震勘探的地震勘探的三个环节三个环节 信息采集信息采集信息处理信息处理资料解释资料解释三者互相依存、三者互相依存、缺一不可缺一不可 一、预处理一、预处理1 1、数据重排、数据重排地震数据采集时是地震数据采集时是“按时分道按时分道”排列；排列；即第即第1个采样值：一道、二道、三道、个采样值：一道、二道、三道、N道；道；第第2个采样值：一道、二道、三道、个采样值：一道、二道、三道、N道；道；第第3个采样值：一道、二道、三道、个采样值：一道、二道、三道、N道；道；将强能量的初至波将强能量的初至波(直达波、浅层折射波直达波、浅层折射波)充零，减少其对后至波（充零，减少其对

39、后至波（反射波反射波）的干扰）的干扰和破坏。和破坏。2 2、不正常炮、道处理、不正常炮、道处理借用相邻炮、道上的数据；借用相邻炮、道上的数据；或内差取值或充零。或内差取值或充零。3 3、抽道集、抽道集从共激发点的地震记录中，将共反射点的记录道从共激发点的地震记录中，将共反射点的记录道逐一抽出，构成新的共反射点道集（逐一抽出，构成新的共反射点道集（CDP道集道集），），用于叠加和计算速度谱。用于叠加和计算速度谱。4 4、增益恢复、增益恢复将经过增益控制的记录恢复到真值。将经过增益控制的记录恢复到真值。5 5、初至切除、初至切除是是抵消大地的低通滤波抵消大地的低通滤波作用的作用的手段；可以恢复手段

40、；可以恢复记录中的高频成分、提记录中的高频成分、提高纵向分辨率。但会使高纵向分辨率。但会使信噪比降低。信噪比降低。1 1、目的、目的依据地震波的频率特点，选取合适的滤波器；依据地震波的频率特点，选取合适的滤波器；压制干扰波、突出有效波、提高信噪比。压制干扰波、突出有效波、提高信噪比。2 2、方法、方法利用付氏变换，求取振幅谱、相位谱。利用付氏变换，求取振幅谱、相位谱。三、数字滤波与反滤波三、数字滤波与反滤波是利用数学运算的方法实是利用数学运算的方法实现对离散数据进行处理的现对离散数据进行处理的过程。它有别于模拟滤波过程。它有别于模拟滤波(利用阻容元件对模拟信利用阻容元件对模拟信号的滤波号的滤波

41、)。其类型有：低通、高通、带通、全通滤波。其类型有：低通、高通、带通、全通滤波。二、频谱分析二、频谱分析1 1、静校正、静校正目的目的解决界面不平、地表不平、炮点解决界面不平、地表不平、炮点深度、层厚度和层速度的横向变深度、层厚度和层速度的横向变化等原因引起的曲线畸变问题。化等原因引起的曲线畸变问题。静静校正的实质校正的实质将将opo3 走时走时tS转换成转换成o1po3走时走时tS；其差值其差值 tS-tS =t静静 就是静校正量。就是静校正量。地形引起地形引起的误差的误差四、校正处理四、校正处理当测点高于基准面时当测点高于基准面时0i0i(hi)取正；取正；低于时取负（低于时取负（如测点如

42、测点02）。）。地形校正地形校正炮点校正量炮点校正量 静静校正的内容校正的内容地形校正地形校正井深校正井深校正低速带校正低速带校正计算地形与基准面的计算地形与基准面的高差引起的走时差高差引起的走时差第第j炮炮i道地形总校正量道地形总校正量测点测点03校正量校正量井深校正井深校正将炮点从将炮点从O处校正到处校正到O处；处；负号负号表示使校正量增大；表示使校正量增大；即波的走时增加。即波的走时增加。j 用井口检波器用井口检波器j 用公式估算用公式估算 两种求取方法两种求取方法按校正量的大小、正负将整道记录按校正量的大小、正负将整道记录前后前后“搬家搬家”。低速带校正低速带校正基准面基准面以下的低速

43、以下的低速(V0)带总使带总使地震波走时延长，应将其从波地震波走时延长，应将其从波的走时中减除；即。的走时中减除；即。一次静校正后的结果一次静校正后的结果第第j炮炮i道低道低速带校正量速带校正量(井深井深+地形地形+低速带低速带)校正量校正量总的静校正量总的静校正量将共炮点记录曲线由双曲线将共炮点记录曲线由双曲线 型拉成直线型，以便直观反型拉成直线型，以便直观反 映反射界面的形态。映反射界面的形态。目的目的将不同炮检距的共反射点记将不同炮检距的共反射点记 录曲线由双曲线型拉平，以录曲线由双曲线型拉平，以 便实现同相叠加。便实现同相叠加。2 2、动校正、动校正V过大则过大则t小，校正不足，小，校

44、正不足，使同相轴上弯；反之使使同相轴上弯；反之使同相轴下弯。从而影响同相轴下弯。从而影响叠加效果或界面解释的叠加效果或界面解释的准确性。准确性。校正量的影响因素校正量的影响因素主要取决于主要取决于V校正量的计算校正量的计算多次反射波多次反射波tt一次反射波一次反射波tV过小，同过小，同相轴下弯相轴下弯V过大，同过大，同相轴上弯相轴上弯V合适，同合适，同相轴拉平相轴拉平每一个每一个Vj都对应一个都对应一个ti，用其进行，用其进行动校正动校正后都会使双曲后都会使双曲线型时距曲线的同相轴发生变化。总会有一个线型时距曲线的同相轴发生变化。总会有一个Vj使同相使同相轴呈水平，则该轴呈水平，则该Vj就是所

45、求的地层速度。就是所求的地层速度。五、速度信息的提取五、速度信息的提取求取地层速度对场地评价、求取地层速度对场地评价、岩层分类、静岩层分类、静(动动)校正等都校正等都具有重要意义。具有重要意义。地震测井、声速地震测井、声速测井、直达波测井、直达波(折射波折射波)斜率斜率1 1、速度扫描法、速度扫描法(动校正方法动校正方法)由正常时差由正常时差计算公式计算公式i=1,2,N(共反射共反射点覆盖次数或共炮点覆盖次数或共炮点炮检距点炮检距)此数据应在水平地层中获取此数据应在水平地层中获取常用常用方法方法利用反射波资料的求法利用反射波资料的求法曲线示意图曲线示意图平面等值线图平面等值线图三维透视图三维

46、透视图2 2、速度谱、速度谱速度扫描法中只是对速度扫描法中只是对Vj进行的，进行的，速度谱法是对速度谱法是对Vj、ti同时进行的；同时进行的；速度谱的速度谱的图示方法图示方法t0i速度谱线速度谱线E不同不同ti的速度谱的速度谱线组成速度谱线组成速度谱每一个每一个ti都对应一条经都对应一条经Vj“动校正、动校正、叠加叠加”后的能量曲线速度谱线。后的能量曲线速度谱线。它反映了某个共反射点由浅到它反映了某个共反射点由浅到深地层速度的纵向变化情况。深地层速度的纵向变化情况。等值线图形式的速度谱等值线图形式的速度谱不同不同t0(深度深度)的能量曲线的能量曲线不同深度的能量团对应的地层速度都在不同深度的能

47、量团对应的地层速度都在3500附近附近地层由浅到深，速度依次为地层由浅到深，速度依次为小、大、次小、最大、中小、大、次小、最大、中速度谱三维透视图速度谱三维透视图六、时深转换六、时深转换地震原始记录地震原始记录或经或经处理得到的垂直回声记录，处理得到的垂直回声记录，其纵坐其纵坐标仍然是以时间表示的标仍然是以时间表示的时间剖面时间剖面；将其转换成能直；将其转换成能直接反映界面深度的过程就是接反映界面深度的过程就是时深转换时深转换。一般表述为一般表述为它只适合界面平缓的情况；否则要在水平叠加它只适合界面平缓的情况；否则要在水平叠加前先进行偏移处理，然后再进行时深转换。前先进行偏移处理，然后再进行时

48、深转换。当界面倾斜当界面倾斜(凹陷、断层凹陷、断层等等)时，时，时间剖面显示的反射点是时间剖面显示的反射点是AB，相比真实的界面相比真实的界面AB产生了偏移。产生了偏移。七、偏移处理七、偏移处理1 1、现象的产生、现象的产生偏移使得倾斜界面在自激自收时间剖面上的长度、偏移使得倾斜界面在自激自收时间剖面上的长度、位置、倾角等方面均发生变化（向下倾方向偏移且位置、倾角等方面均发生变化（向下倾方向偏移且倾角变缓）。倾角变缓）。2 2、偏移的影响、偏移的影响将偏移的反射层归位到真实的空间位置上就是偏移将偏移的反射层归位到真实的空间位置上就是偏移处理处理AB 向向AB的归位处理的归位处理。S1A=S1A

49、；S2B=S2B地质构造复杂，反射界面倾角地质构造复杂，反射界面倾角较大的情况下；较大的情况下；射线偏移法；波动方程偏移法射线偏移法；波动方程偏移法3 3、偏移处理方法、偏移处理方法4 4、偏移处理适用范围、偏移处理适用范围能够提高横向分辨率能够提高横向分辨率频率、振幅资料（解释岩性、岩相）频率、振幅资料（解释岩性、岩相）地质、钻探、测井资料；地质、钻探、测井资料；水平叠加时间剖面；偏移剖面；水平叠加时间剖面；偏移剖面；深度剖面；深度剖面；用曲线、等值线剖面、等值线平面图用曲线、等值线剖面、等值线平面图表示的平均速度或层速度资料；表示的平均速度或层速度资料；1 1、剖面资料、剖面资料2 2、速

50、度资料、速度资料3 3、其他资料、其他资料一、主要地震资料一、主要地震资料同相轴较大振同相轴较大振幅的正半周涂黑幅的正半周涂黑。1 1、地层、构造的剖面分析。、地层、构造的剖面分析。2 2、地层和岩性的划分；场地稳定性评价；围岩分类；、地层和岩性的划分；场地稳定性评价；围岩分类；特殊地质体特殊地质体(空洞、岩溶空洞、岩溶)的检测；基岩完整性评价；的检测；基岩完整性评价；路基质量评价。路基质量评价。3 3、速度、弹性参数、物性参数的分析。、速度、弹性参数、物性参数的分析。三、层位识别三、层位识别1 1、时间剖面、时间剖面各反射点在地面各反射点在地面的排列；点距是的排列；点距是1/2道间距。道间距