地震地質(zhì)基礎(chǔ)

《地震地下地質(zhì)學(xué)》多媒體教材§1

地震解釋基礎(chǔ)知識

本章主要內(nèi)容1.1地質(zhì)界面1.2波阻抗界面1.3地震反射記錄1.4人工合成地震記錄1.5地震分辨率--垂向分辨率橫向分辨率§1-1

地質(zhì)界面簡介一、構(gòu)造作用界面

1、角度不整合面

2、平行不整合面二、沉積作用界面

1、沉積間歇面

2、無沉積作用間斷面三、其他界面

1、氣水界面、斷層面1、角度不整合面

1)側(cè)向構(gòu)造擠壓運動2)局部角度不整合面

---構(gòu)造差異升降或斜欣運動3）局部侵蝕型角度不整合面

---侵蝕河道

2、平行不整合面

成因---構(gòu)造垂直升降運動

A

BC二、沉積作用界面

沉積作用界面指沉積條件的突然改變，如海平面升降、基底下沉速度，物源，水體的化學(xué)成分突然改變所形成的界面。2、無沉積作用間斷面1、沉積間歇面主要分兩大類：

1、沉積間歇面1）小到層理界面，大到層序界面；都是沉積間歇面2）在地質(zhì)歷史中，沉積間歇是常見現(xiàn)象。一般地，間歇時間遠(yuǎn)大于沉積時間；間歇面上下地層的產(chǎn)狀基本一致，而水動力條件，沉積物成分，沉積速度，水體化學(xué)成分有明顯變化，層與層之間可有明顯的波阻抗差異。1）水下侵蝕面---海底峽谷，槽溝2、無沉積作用間斷面主要有以下4種類型：2）沉積過路沖刷面---三角洲沉積體系頂面。3）前積底面---斜交前積層底面。4）退積頂面---快速海進(jìn)過程中的頂界面。

1、氣水界面三、其他特殊地質(zhì)界面2、斷層面

主要參考書：1、PracticalSeismicInterpretation

Badley,Michael,E.19822、SeismicInterpretation

Anstry,E.19812、高分辨率地震勘探

李正文，1993§1-2地震反射界面

一、地震子波二、波阻抗界面三、地震反射記錄（地質(zhì)）地震反射界面與理想的反射波、反射波同相軸據(jù)Anstey,1982修改地震勘探基本原理--回顧1、最小相位地震子波一、地震子波2、零相位地震子波

---子波處理：最小相位子波--零相位子波灰?guī)r泥巖3、最小相位子波與零相位子波區(qū)別b(t)=[1-2(fpt)2]e-(fpt)2

二、波阻抗界面1、

波阻抗（Z）acousticimpedanceZ=V.Anstey(1977)曾將波阻抗比喻為acoustichardness,

如灰?guī)r---硬巖石；軟巖石---泥巖2、反射系數(shù)（RC）reflectioncoefficient

RC=3、正反射，RC04、負(fù)反射，RC<0particlepressure\particlevelocity;impinged;analogy;intrinsicsusceptibility;tangiblemeaning;Z2+Z1Z2-Z1

三、地震反射記錄

1、正反射、負(fù)反射

在地震勘探中，正反射波或負(fù)反射波是通過陸上檢波器檢測振動的振動，海上檢波器檢測（海水）質(zhì)點壓力來完成的，檢波器可以把振動力大小、方向轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號記錄下來。

來自正負(fù)反射界面可以通過初試振動方向來辨別，為了說明問題，我們用波阻抗界面上的質(zhì)點速度或質(zhì)點壓力平衡原理

（Badley,Michael,E.1982）1）波阻抗界面上的質(zhì)點速度或質(zhì)點壓力平衡原理質(zhì)點速度--在質(zhì)點震動過程中，質(zhì)點離開平衡點的運動速度。質(zhì)點壓力--在質(zhì)點震動過程中，質(zhì)點所承受的壓力。地震波速度--在質(zhì)點震動過程中，一個質(zhì)點向另外一個質(zhì)點傳遞振動的速度。相關(guān)概念：

質(zhì)點速度、質(zhì)點壓力、地震波速度在受到撞擊數(shù)微秒后，固體介質(zhì)質(zhì)點的位移情況在壓縮波傳播過程中，最大的質(zhì)點位移情況在質(zhì)點密集區(qū)，質(zhì)點速度（擠壓）最大；在稀疏區(qū)，質(zhì)點速度（擠壓）最小質(zhì)點壓縮情況particlecompression質(zhì)點速度particlevelocity質(zhì)點位移情況

particledisplacement2）正反射---初次質(zhì)點振動方向：入射波、透射波向下，反射波向上，為正反射小3）負(fù)反射

初次質(zhì)點振動方向：入射波、透射波向下，反射波向下，為負(fù)反射2、反射波極性(polarity)正極性--據(jù)SEG定義：正地震信號產(chǎn)生正阻抗壓力(海上)，向上的初跳(陸地)；正地震信號在用負(fù)數(shù)值記錄，地震剖面上用波谷顯示。負(fù)極性--正反射與負(fù)反射及地震波顯示的極性

負(fù)極性顯示正極性顯示§1-3

地震記錄道與地震剖面一、地震記錄道

在檢測時間內(nèi)，自激自收條件下檢波器接收到的反射波序列叫地震記錄道（seismictrace）1、不同于檢波記錄2、是地震剖面中的一個個體，為一維地震剖面3、由多個界面反射波的迭加而成地震記錄道是地震剖面中的一個體地震剖面由橫向上等道間距的地震記錄道構(gòu)成

地震記錄道由多個界面反射波（強反射波）迭加而成

地震記錄道由多個界面反射波的迭加而成

S（t）=s(t1)+s(t2)+s(t3)+s(t4)+s(t5)…..+s(tn)

其中s(tn)=r(tn)*b(tn)

二、地震剖面

1、從合成的角度看，時間地震剖面是橫向等間隔距離一系列零炮距地震反射波記錄道的合成體

縱向：時間

橫向：距離（地震記錄道）

2、地震剖面的基本屬性A、地震記錄道（如前所述）B、反射波同相軸

不同地震記錄道上，同一地震反射界面產(chǎn)生的地震波的相同的相位所構(gòu)成的軸線。

地震剖面--常規(guī)變面積顯示剖面

雙程旅行時間（秒）地震記錄道（Trace）（據(jù)勝利油田資料，1998）地震剖面--密度顯示剖面（同相軸更清楚）三、地震記錄道提取方法1、地震勘探野外施工

---組合檢波2、室內(nèi)處理：

---抽道解編

---靜校動校

---水平迭加

----偏移疊加組合檢波共中心點反射波據(jù)Badley,1983

常規(guī)處理動校正（正常時差校正）水平迭加(a)來自共中心點（CDP）的反射波構(gòu)成一條時距曲線;（b）時距曲線通過正常時差校正（normalmoveoutcorrection）把來自共深度點的反射波校正到T0時間上，T0為地表到共深度的自激自收的雙程旅行時間。(c)把校正到T0

時間上來自同深度點的反射波迭加到一起，反射信號加強，參于迭加的信號數(shù)即為地震覆蓋次數(shù)。靜校正（基準(zhǔn)面校正）動校正（正常時差校正）水平疊加反射界面與反射波（據(jù)Anstey,1982修改）

第三節(jié)人工合成地震記錄

人工合成地震記錄(syntheticseismograms)就是通過一口井的聲波、密度資料構(gòu)建一個波阻抗曲線、反射系數(shù)序列，通過反射系數(shù)序列與理論地震子波的褶積(convolution)得到一個人工合成的地震記錄道，它可以與井旁的地震記錄道進(jìn)行對比（一般情況下，兩者非常相似），從而獲取鉆井剖面上有關(guān)地質(zhì)界面、反射界面的信息，地層和地質(zhì)界面的地震響應(yīng)以及地震反射波的地質(zhì)屬性。一、基本原理

若X(t)表示地震記錄，S1(t)、S2(t)、3(t)、S4(t)、……….Sn(t)代表各個反射界面的反射波，則有:

X(t)=S1(t)+S2(t)+S3(t)+S4(t)+……Sn多個界面反射波的干涉迭加求和，數(shù)學(xué)上可以用褶積來表示，即：

X(t)=r(t)*b(t)

或X(t)=∫0∞r(nóng)(t-τ)b(τ)dτ

其中X(t)--地震記錄，

r(t)--反射系數(shù)序列，

b(t)—地震子波二、需要滿足的條件

1、層狀介質(zhì)模型--r(t)，橫向各向同性。

2、垂直入射--r(t)只是RC的函數(shù)。

3、子波不隨傳播時間變化而變化（無透射損失）。三、

制作步驟

褶積公式的數(shù)值解

X(t)=∫0∞r(nóng)(t-τ)b(t)dτ

若t=i?t;τ=j?t---（即離散數(shù)列）則

X(i)=Σr(i-j)b(j)對于零相位子波，X(k)=Σ

r(k-j)b(j)其中k=i+（m-1）/2mJ=1mJ=11、求反射系數(shù)離散序列r(t)

1）劃分宏觀層所謂宏觀層（macro-bed）指波阻抗大致相同、對地震記錄起主要作用的層或?qū)酉?。宏觀層間波阻抗存在明顯差異，內(nèi)部波阻抗差相對可以忽略。Soniclog劃分宏觀層示意圖1）求反射系數(shù)序列--r(t)

=a.Vk

其中k=0.23

a為常數(shù)T(i)=2h(i)/v(i)

t(i)=∑T(i)

ki=t(i)/△t

r(ki)=RC(i)其中RC(i)=(V1.23(i+1)-V1.23(i))/(V1.23(i+1)+V1.23(i))劃分宏觀層（1）通過宏觀層的速度、厚度可以求出每個單層的雙程旅行時間。

t(i)=2h(i)/V(i)（2）通過每個單層的雙程旅行時間累計，可以求出地震波從起始深度到達(dá)各界面的雙程旅行時間和離散時間序列。

T0(i)=∑t(i)2）求反射系數(shù)離散序列r(t)（3）通過速度、密度可以求出每個宏觀層分界面的反射系數(shù)

R0(i)=(ρ(i+1)v(i+1)-ρ(i)v(i))/(ρ(i+1)v(i+1)+ρ(i)v(i))若只有聲波資料，可以通過速度求取。因為ρ(i)=kv(i)а

；a=0.23RC(i)=(V1.23(i+1)-V1.23(i))/(V1.23(i+1)+V1.23(i))—由RC=（（ρV）(i+1)-（ρV）(i)）/（（ρV）(i+1)+（ρV）(i)）化簡可得。4）求反射系數(shù)離散序列r(t)：把各個宏觀層分界面上的反射系數(shù)賦值到離散時間序列的對應(yīng)位置，即求得反射系數(shù)離散序列r(t)：

即：r(L)=Rc(i)

其中L=T0(i)/dt；T0(i)=∑t(i)

dt為離散間隔(即△t)。

r(6)=R0（1）r(14)=RC（2）反射系數(shù)序列示意圖----r(t)

L=t(i)/dt

r(L)=R0(i))

如果T0(1)=t（1）=24ms；dt=4ms,

則L=6，故r(6)=R0（1）

如果t（2）=32ms；T0(2)=t（1）+t（2）=56ms；dt=4ms,

則L=14，故r(14)=R0（2）

2、求取地震子波的離散序列b(i)

雷克子波b(t)=[1-2(fpt)2]e-(fpt)2

3、褶積

X（i）=∑r(i-j).b(j)

下圖所示：

為了演示方便，設(shè)定反射系數(shù)序列r(i)離散點56個，子波序列b(j)離散點11個（其中b(6)=1.0），褶積過程實際上是一個顛倒相乘然后相加的過程。如X（6），X（25）所列等式。

褶積的結(jié)果X（i）就是合成地震記錄離散序列，由這些點恢復(fù)的曲線為人工合成地震記錄。S(6)=r(11).b(1)+r(10).b(2)+r(9).b(3)+r(8).b(4)+r(7).b(5)+r(6).b(6)+r(5).b(7)+r(4).b(8)+r(3).b(9)+r(2).b(10)+r(1).b(11)

S(25)=r(30).b(1)+r(29).b(2)+r(28).b(3)+r(27).b(4)+r(26).b(5)+r(25).b(6)+r(24).b(7)+r(23).b(8)+r(22).b(9)+r(21).b(10)+r(20).b(11)3）離散化褶積過程示意圖

S(25)=

r(30).b(1)+r(29).b(2)+

r(28).b(3)+r(27).b(4)+

r(26).b(5)+r(25).b(6)+r(24).b(7)+r(23).b(8)+

r(22).b(9)+r(21).b(10)+

r(20).b(11)

S(6)=

r(11).b(1)+r(10).b(2)+

r(9).b(3)+r(8).b(4)+

r(7).b(5)+r(6).b(6)+r(5).b(7)+r(4).b(8)+

r(3).b(9)+r(2).b(10)+

r(1).b(11)

離散褶積四、人工合成記錄的應(yīng)用1、標(biāo)定層位；確定反射波的地質(zhì)屬性

2、地震模擬3、實例分析

適用于地震剖面中構(gòu)造解釋標(biāo)準(zhǔn)層、大小層序界面、重要地質(zhì)界面、砂巖層等分解面的標(biāo)定；準(zhǔn)確確定反射波的地質(zhì)屬性一維地質(zhì)模擬、二維的零炮距地震模擬塔里木、濟陽凹陷塔中1井O-C井段聲波測井與宏觀層劃分塔中1井O~C井段人工合成地震記錄示例說明（課堂討論回答）1、剖面顯示極性：2、主要地質(zhì)界面的反射特征3、頻率對地震記錄的影響濟陽坳陷新義12井地震剖面--井的合成記錄濟陽坳陷層位精確標(biāo)定及地震地層對比五、人工合成記錄常見錯誤1、人工合成地震記錄的顯示極性與地震剖面的顯示極性不一致2、子波頻率（帶寬或主頻）與地震剖面的子波不一致3、整個合成記錄使用一個子波帶寬或主頻

如果模擬對象時窗大，則由于地震波向下傳播過程中能量衰減造成淺層反射波頻率高，深層反射波頻率低，如果用一個頻率的地震波模擬，用高頻，可能會淺層對上了，而深層對不上；用低頻，則深層對上了，而淺層對不上。此時，應(yīng)用能變頻的軟件制作合成記錄。4、測井資料的系統(tǒng)誤差

測井資料反映的速度會影響雙程旅行時間，還會影響反射系數(shù)。所以要注意不同井段不同時間的測井資料的系統(tǒng)誤差，由于井壁泥餅等影響造成的局部誤差。5、斜井或陡坡帶偏移誤差五、人工合成記錄常見錯誤

第3節(jié)---地震合成記錄內(nèi)容---

重點復(fù)習(xí)§1-3人工合成地震記錄一、原理S(t)=r(t)*b(t)S(t)=s(t1)+s(t2)+s(t3)+s(t4)+….+s(tn)

地震記錄為反射系數(shù)序列r(t)與地震子波b(t)的褶積；也是多個反射界面反射波迭加的結(jié)果。復(fù)習(xí)三、人工合成地震記錄的實現(xiàn)過程

（1）連續(xù)函數(shù)情況：

S(t)=r(t)жb(t)=∫r(t-)×b()d

（2）離散數(shù)列情況S（i）=∑r(i-j)×

b(j)

對于零相位子波S（i）=∑r(ii-j).b(j)

其中ii=1+(m-1)/2

復(fù)習(xí)2)求理論地震子波---

雷克子波或帶通子波-----根據(jù)COS函數(shù)設(shè)計的數(shù)學(xué)函數(shù)。

帶通子波b(t)=cos(2πtfp)ek(2tπfp)2

b(t)---子波函數(shù)

k---衰減系數(shù)(k=-0.0175--0.1)

t---時間

fp----中心頻率

t復(fù)習(xí)bb(i)=cos(2πifp)ek(2iπfp)2

----為子波函數(shù),i∈（-17,17）j=1..m----在上圖中m=35k=(m-1)/2+1-----k=18，為子波數(shù)列中值角碼（可省略）i=1..(m-1)/2-----中值之前的角碼（可省略）b(j)=bb(j-18)；j=1....m-----給b（j）賦值

復(fù)習(xí)S(6)=r(11).b(1)+r(10).b(2)+r(9).b(3)+r(8).b(4)+r(7).b(5)+r(6).b(6)r(5).b(7)+r(4).b(8)+r(3).b(9)+r(2).b(10)+r(1).b(11)

S(25)=r(30).b(1)+r(29).b(2)+r(28).b(3)+r(27).b(4)+r(26).b(5)+r(25).b(6)+r(24).b(7)+r(23).b(8)+r(22).b(9)+r(21).b(10)+r(20).b(11)3）離散化褶積

復(fù)習(xí)S(25)=

r(30).b(1)+r(29).b(2)+

r(28).b(3)+r(27).b(4)+

r(26).b(5)+r(25).b(6)+r(24).b(7)+r(23).b(8)+

r(22).b(9)+r(21).b(10)+

r(20).b(11)

S(6)=

r(11).b(1)+r(10).b(2)+

r(9).b(3)+r(8).b(4)+

r(7).b(5)+r(6).b(6)+r(5).b(7)+r(4).b(8)+

r(3).b(9)+r(2).b(10)+

r(1).b(11)

離散褶積示意圖

復(fù)習(xí)S(25)=

r(28).b(3)+r(21).b(10)

S(25)=

r(30).b(1)+r(29).b(2)+

r(28).b(3)+r(27).b(4)+

r(26).b(5)+r(25).b(6)+r(24).b(7)+r(23).b(8)+

r(22).b(9)+r(21).b(10)+

r(20).b(11)

四、人工合成地震記錄應(yīng)用

---地震地層對比的橋梁1）準(zhǔn)確標(biāo)定地質(zhì)界面在地震剖面中的位置2）準(zhǔn)確確定反射波的地質(zhì)屬性3）實例分析4）模型分析--預(yù)測地質(zhì)體的地震響應(yīng)；對反射波作出正確解釋復(fù)習(xí)準(zhǔn)確標(biāo)定地質(zhì)界面在地震剖面中的位置復(fù)習(xí)地震地層對比復(fù)習(xí)地震地層對比復(fù)習(xí)層位精確標(biāo)定及地震地層對比復(fù)習(xí)層位精確標(biāo)定及地震地層對比復(fù)習(xí)實例北黃海.

由于測井不全,部分采用無井標(biāo)定.第4節(jié)地震反射波分辨率

主要內(nèi)容波的干涉作用及相關(guān)因素垂向分辯率橫向分辯率地震反射波分辨率

地震波的分辨率指地震波識別最小地質(zhì)體的能力，可分辨的最小地層厚度稱為垂向分辨率（verticalresolution），可分辨的最小地質(zhì)體的寬度則為橫向分辨率(horizontalresolution)。一、反射波干涉作用及相關(guān)因素

當(dāng)兩個反射界面間的雙程時間厚度小于子波長度時，就會發(fā)生兩個反射波的迭加干涉（interference）。

1、兩個界面的反射波干涉(a)—薄層情況，(b)—厚層情況。

有關(guān)結(jié)論

從（a）和(b)兩種情況比較可知：（1）當(dāng)兩個反射界面雙程時間厚度大于一個子波長度時，這兩個界面反射波沒有干涉，可以完全分開；若雙程時間間距小于子波長度時，則將發(fā)生干涉形成復(fù)合波（2）當(dāng)時間厚度一定情況下，子波長度越短，越能將兩個反射界面的反射波分開2、若干個反射界面反射波的干涉情況

-----以塔中1井部分井段為例

討論（1）由于地層時間厚度小于子波長度，所以每個界面所對應(yīng)的地震記錄相位都是多個界面干涉后的復(fù)合相位。（2）時間厚度相對較大地層（厚層）的分界面1、9、10的反射波相位與地震記錄相位一致。

如界面1，正反射界面，對應(yīng)反射波1的主波瓣（mainlobe）波谷，復(fù)合波的波谷，這說明界面1的地震記錄盡管也是多個界面反射波干涉后的復(fù)合波，但由于厚度較大，在干涉中該反射界面參與干涉的是振幅最大、能量最強的主波瓣，因此能在干涉中占主導(dǎo)作用，其他界面參與干涉的是振幅較小，能量弱的次波瓣，對復(fù)合波的影響不大。所以，這三個厚層分界面所對應(yīng)的地震記錄保持了它自身反射波的屬性，可以通過對應(yīng)相位識別。（3）時間厚度相對于子波長度較小地層（薄層）的分界面，即其余11個反射界面的反射波相位與地震記錄的相位不對應(yīng)。

如，石炭系頂面，界面2為正反射界面對應(yīng)反射波2的主波瓣波谷，而所對應(yīng)的地震記錄卻為波峰（反射波1~13干涉所形成的復(fù)合波），這是因為，界面2和界面3間的時間厚度太小，反射波2的主波瓣波谷與反射波3主波瓣波峰、界面1、6、9的次波瓣波峰迭加干涉中不占優(yōu)勢造成的地震記錄的相位與該界面反射波相位不一致。所以在現(xiàn)有的地震子波條件下，地震記錄不能識別這些薄層界面。子波長度對地震記錄的影響

1）地層厚度：越厚（時間厚度）越易分辨，而時間厚度與速度、地層厚度相關(guān)，同樣的地震波分辨不同速度的砂巖和灰?guī)r儲層的厚度差別很大

2）子波長度（主頻）

子波長度由頻帶寬度控制，帶寬越大，子波越短，分辯率越高。

3）薄層或厚層是相對于地震子波長度的一個相對概念，要提高地震分辨率，最重要的是要提高主頻，縮短子波長度。

3、反射波的干涉的相關(guān)因素

t（子波長度）越小---垂向分辯率越高怎么能使子波變短呢？提高帶寬，不是簡單的提高頻率中心頻率=65HZ

帶寬=20HZ中心頻率=32HZ

帶寬=40HZ中心頻率=46HZ

帶寬=70HZ帶寬與中心頻率

每一個地震子波可以看作是無數(shù)個不同振幅、頻率和相位的諧波疊加而成

2040608000.20.4AF(Hz)AAF=40hz40AF=56hz56F=21hz尖銳度（子波包絡(luò)面）地震分辨率尖銳度頻帶寬度不同帶寬子波的地震響應(yīng)

我們必須牢記：

地震資料的分辯率主要取決于帶寬，提高帶寬是提高地震波分辯率的唯一途徑。二、垂向分辯率

通過上述模擬實驗和反射波干涉作用的討論，現(xiàn)在我們不禁要問：

1）一個單層或一組地層到底要多厚，其頂?shù)酌娴姆瓷洳]有干涉？2）地震波能夠?qū)㈨數(shù)酌娣珠_的最小厚度是多大？1、頂?shù)酌婺芡耆珠_的垂向分辯率

地層時間厚度=2地層厚度/地層速度，即t=2h/主波長=主周期速度=速度/主頻，即=Tp=/fp

若要使來自R1和R2的兩個反射波能完全分開，必須滿足兩個反射波到達(dá)檢波器的間的時間差大于或等于一個子波長度，這樣才不會使兩個界面的反射波發(fā)生重疊，所以

≥t

為頂?shù)捉缑娴臅r間差；t為子波有效（時間）長度。若反射子波有n個周期構(gòu)成，則子波（時間）長度t=nTp。而由于≥2h/，所以，頂?shù)酌娣瓷洳ㄍ耆珠_的地層厚度h為：

h=

t/2=nTp/2=n/2頂?shù)酌婺芡耆珠_的垂向分辯率

是多少？t（子波長度）越小---垂向分辯率越高怎么能使子波變短呢？提高帶寬，不是簡單的提高頻率2、垂向分辯率標(biāo)準(zhǔn)

1）Rayleigh(1945)標(biāo)準(zhǔn)：中心波瓣寬度（b）2）Ricker(1965)標(biāo)準(zhǔn)：中心波瓣向外上下兩個拐點間的長度（TR）3）Widess（1973）標(biāo)準(zhǔn)：一個波長（λ）Rayleigh和Ricker的標(biāo)準(zhǔn)為半個主周期，Widess的標(biāo)準(zhǔn)為一個主周期垂向可分辨的最小時間厚度極限標(biāo)準(zhǔn)

4）垂向分辯率研究有關(guān)結(jié)論Rayleigh(1945)研究的結(jié)果為：

Δt=b/2，其中Δt為最小的可分辨時間厚度，b為中心波瓣寬度。Ricker(1965)的研究結(jié)果為：

Δt=TR，其中Δt為最小的可分辨時間厚度，TR為中心波瓣向外上下兩個拐點間的長度。Widess（1973）的研究結(jié)論為：

Δh=λ/8，其中Δh為最小的可分辨地層厚度，λ為一個波長。如果都以主波長為標(biāo)準(zhǔn)：Rayleigh：由于Δt=b/2，b=Tp/2，t=2h/v，λ=TpVΔh=λ/4Ricker：Δt=TRTp/2,Δt=2h/v，λ=TpVΔh=λ/4.6Widess：Δh=λ/4

上述不同結(jié)論，誰對呢？

----誰對呢？

1）我們自己通過做實驗來評判吧2）實驗怎么做—用合成記錄原理與方法，做一維模型。3、厚層泥巖中楔狀鑲嵌砂體的地震響應(yīng)

下圖:

為一厚層頁巖中的楔狀砂體物理模型，砂層的速度2000米/秒，所以主波長λ=50米。合成記錄用主頻為40赫磁，主周期為25毫秒的雷克子波。用正常極性顯示，砂層的頂面--正反射波--主波瓣用波谷表示，底界面--負(fù)反射波--主波瓣用波峰顯示。用合成記錄方法，通過模擬砂層厚度分別為6λ/5，1λ，3λ/4，λ/2，λ/4，λ/8，λ/16，λ/32，λ/64九個厚度遞減條件下地震記錄的形成過程（圖1-19、圖1-20），來觀察砂層頂?shù)酌娣瓷洳ǖ母缮孀饔眉皬?fù)合波的相位、波形、振幅與頂?shù)酌娴年P(guān)系。厚層頁巖中的楔狀鑲嵌薄層砂體的地震響應(yīng)

Widess圖解Widess圖解H=λH=λ/2H=λ/4,H=λ/8H=λ/16H=λ/321）當(dāng)h=λ/4，頂面正反射波的主波瓣（波谷）與底面負(fù)反射波的（上）次波瓣（波谷）迭合，底面負(fù)反射波的主波瓣（波峰）與頂面正反射波的（下）次波瓣（波峰）迭合，從而頂?shù)酌娣瓷洳ǜ缮娴雍蟮膹?fù)合波達(dá)到最大振幅，也就是說，來自頂?shù)酌娴姆瓷洳ǖ竭_(dá)檢波器時，任何時刻頂?shù)酌娣瓷洳ǖ恼駝臃较蚨家恢拢@種物理現(xiàn)象叫諧振，復(fù)合波的振幅叫調(diào)諧振幅。討論

2）當(dāng)h>λ/4，頂面反射波的主波瓣（波谷）與底面反射波的次波瓣迭合，底面反射波的主波瓣（波峰）與頂面反射波的次波瓣迭合，所以，頂?shù)酌娴闹鞑ò暾純?yōu)勢，復(fù)合的相位極性與頂?shù)酌娴姆瓷洳ㄖ鞑ò甑臉O性一致，因此，復(fù)合波具最大振幅的兩個主波瓣與地層的頂?shù)酌鎸?yīng)，兩個主波瓣之間的時間厚度也就是地層的時間厚度。

因此，當(dāng)h≥λ/4時，通過復(fù)合波的個主波瓣就可以識別地層的頂?shù)酌妗?）當(dāng)h<λ/4，時,頂面反射波的主波瓣（波谷）與底面反射波的主波瓣(波峰)開始迭合，隨厚度減小，頂?shù)酌娴闹鞑ò曛饾u不占優(yōu)勢，復(fù)合的相位極性與頂?shù)酌娴姆瓷洳ㄖ鞑ò甑臉O性偏差也越來越大，復(fù)合波具最大振幅的兩個主波瓣與地層的頂?shù)酌娌粚?yīng)，兩個主波瓣之間的時間厚度明顯大于地層的時間厚度。所以，當(dāng)h<λ/4時，用地震記錄最大振幅相位與反射界面不對應(yīng)，地震波無法識別地層的頂?shù)酌?Rayleigh(1945)研究圖1-17，對于零相位子波，主波瓣的時間寬度b(即主周期Tb)為兩個側(cè)波瓣峰值點的寬度，這兩個峰值點的一階導(dǎo)數(shù)值為零，所以，通過求子波的一階導(dǎo)數(shù)，可求的b。令b(t)=e-(2πfpt)2

[-2(πfp)2t][1-2(πfpt)2]=0可得：2(πfpt)2-3=0t=(3/2)0.5(1/πfp)1/2.6fp

從零相位子波的對稱性(圖1-10)可知：Tb=2t,b/2=t=1/2.6fp所以，

b=1/1.3fp由于fb=1/Tb=1/b=1.3fp

或fp

0.77

fb‘Rayleigh把b/2稱為垂向分辯率的極限，這種規(guī)定稱為Rayleigh準(zhǔn)則

垂向可分辨的最小時間厚度極限標(biāo)準(zhǔn)

Ricker(1965)的研究

Δt=TR，其中Δt為最小的可分辨時間厚度，TR為中心波瓣向外上下兩個拐點間的寬度（圖1-17）。其推導(dǎo)過程如下：由于中心波瓣向外上下兩個拐點二階導(dǎo)數(shù)值為零，所以b(t)=e-(2πfpt)2

[-24(πfp)4t2-6(πfp)2-8(πfp)6t6]=04(πfpt)4-12(πfpt)2+3=0

令x=(πfpt)2,則上式變?yōu)橐辉畏匠?，可以求出四組解，取其間隔最小的一對拐點，則有：TR=2（3-（6）0.5）0.5/πfp1/3fp或TR=1/2.3fb雷克把TR

稱為垂向分辯率的極限，這種規(guī)定稱為雷克準(zhǔn)則Rayleigh和Ricker標(biāo)準(zhǔn)比較如果把Rayleigh和Ricker標(biāo)準(zhǔn)都用波長表示，則

Rayleigh的最小的可分辨地層厚度為：Δh=/4Ricker的最小的可分辨地層厚度為：Δh=/4.6由此可見，Rayleigh和Ricker的最小的可分辨地層厚度都接近/4，Ricker分辨力標(biāo)準(zhǔn)稍高一些。4）復(fù)合波的波形與薄層厚度的關(guān)系

（1）由于雷克子波為對稱子波，楔狀砂體的頂?shù)酌娣瓷湎禂?shù)相同，頂?shù)酌娴牡姆瓷洳O性相反，旋轉(zhuǎn)1800后波形可完全重合。所以，每個復(fù)合波都關(guān)于砂體的中心點，上下兩部分波形呈斜對稱關(guān)系，若下半部分向上左旋1800后與上半部分可完全重合，而上半部分向下右旋1800后可與下半部分重合（圖1-21）。（2）當(dāng)h≥/2，代表頂?shù)酌娣瓷洳ǖ闹鞑ò瓯３至阆辔蛔硬ǖ膶ΨQ性。（3）當(dāng)h≤/2，復(fù)合波的每個波瓣本身失去對稱。復(fù)合波表現(xiàn)為向右下傾斜的零斜十字對稱。5）復(fù)合波的振幅與厚度的關(guān)系

(1）當(dāng)h≥/2，復(fù)合波振幅與頂面或底面單個界面反射波振幅一致，比值接近1。(2）當(dāng)/2≥h≥3/32，復(fù)合波的的振幅相干加強，Am/Ao>1.0。當(dāng)h=/4，相干加強為最大，Am/Ao=1.598。(3）當(dāng)h≤3/32時，復(fù)合波的的振幅相干減弱，當(dāng)h=