地震勘探原理及方法

、地震勘探基本原理1?地震地質(zhì)模型基本分類2?均勻、理想彈性介質(zhì)中的三維波動(dòng)方程無(wú)限大均勻各向同性介質(zhì)中的彈性波場(chǎng)及特征4?地震波的反射、透射和折射多層黏彈性介質(zhì)中的彈性波場(chǎng)及特征幾何地震學(xué)原理7?地震波速度及地震地質(zhì)條件1?1地震地質(zhì)模型基本分類1?地震地質(zhì)模型固體成為彈性介質(zhì)的條件人工激發(fā)震源與巖層的彈14常用的彈性介質(zhì)模型1.3無(wú)限大均勻各向同性介質(zhì)中的彈性波場(chǎng)及特征1.3.1無(wú)限大均勻各向同性介質(zhì)中的平面波1.3.2無(wú)限大均勻各向同性介質(zhì)中的球面波1.3.3地震波的動(dòng)力學(xué)特征1.3.4地震波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征小結(jié)：1.動(dòng)力學(xué)特征（動(dòng)力學(xué)參數(shù)）2、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征（運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)）3、動(dòng)力學(xué)特征的體現(xiàn)：遠(yuǎn)近震源處的位移波形變化球面擴(kuò)散、振動(dòng)圖和波剖面譜分析4、運(yùn)動(dòng)學(xué)的原理和定理：Huygens?Fermat?Snell5>時(shí)間場(chǎng)和射線的矢系6、基本概念：射線、視速度、頻波矢系、波數(shù)、波長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)信息（反映動(dòng)力學(xué)特征的信息）振幅、頻率、波形、吸收衰減、 極化特點(diǎn)、連續(xù)性等特征。運(yùn)動(dòng)學(xué)信息（反映運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的信息）傳播時(shí)間（旅行時(shí)間）、傳播時(shí)間?空間距離的矢系、波的傳播路徑、地震速度等特征1.4地震波的反射、透射和折射平面波的反射和透射彈性分界面上的波型轉(zhuǎn)換和能量分配3?球面波的反射、透射和折射4.地震面波小結(jié)1、 斯奈爾定理（包括反射定理、透射定理）2、 波的轉(zhuǎn)換（同類波、轉(zhuǎn)換波）3'能量分配 Zoeppritz方程（法線入射、入射自由表面、反射產(chǎn)生條件）4、傾斜入射及折射波的產(chǎn)生 （產(chǎn)生條件、原因）5、 折射波的特點(diǎn)（波前為圓錐臺(tái)、射線為直線、能量擴(kuò)散比反射波慢、折射盲區(qū)、屏蔽現(xiàn)象）6、 AVA曲線（臨界入射前、臨界入射、過(guò)臨界入射）7、 面波的特點(diǎn)（傳播速度、質(zhì)點(diǎn)位移、頻散現(xiàn)象）1.5多層黏彈性介質(zhì)中的彈性波場(chǎng)及特征黏彈性介質(zhì)中彈性波的傳播和大地濾波作用多層介質(zhì)中彈性波的傳播特性3?地震波的簿層效應(yīng)4.地震繞射波5.地震波的波導(dǎo)效應(yīng)反射波地震記錄道形成的物理機(jī)制黏彈性介質(zhì)中彈性波的傳播基本概念

地層對(duì)彈性波的吸收作用Voigt黏彈性理論吸收系數(shù)及特性大地濾波作用地震子波品質(zhì)因素波導(dǎo)效應(yīng)薄層的干涉作用薄層的調(diào)諧作用地震縱向分辨率地震繞射波地震橫向分辨率菲涅爾帶半徑地震道褶積模型1.6薄層的干涉作用薄層的調(diào)諧作用地震縱向分辨率地震繞射波地震橫向分辨率菲涅爾帶半徑地震道褶積模型1.6.1地震反射波運(yùn)動(dòng)學(xué)162地震折射波的時(shí)距曲線163地震繞射波的時(shí)距曲線164多次反射波的時(shí)距曲線165垂直時(shí)距曲線方程166t?p域各種波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)167地震橫波運(yùn)動(dòng)學(xué)特征小結(jié)：1、 幾何地震學(xué)的相矢概念：幾種深度、傾角的概念，幾種深度的矢系，視傾角與真傾角的矢系。2、 反射波時(shí)距曲面方程：時(shí)距曲面的形狀3、 單個(gè)水平界面、單個(gè)傾斜界面、多層界面的時(shí)距曲線單個(gè)水平界面時(shí)距曲線的特點(diǎn)（極小點(diǎn)，漸逬線方程，正常時(shí)差的概念）單個(gè)傾斜界面時(shí)距曲線的特點(diǎn)（極小點(diǎn)與界面、傾向的矢系，傾角時(shí)差）界面曲率對(duì)時(shí)距曲線的影響；多層介質(zhì)反射波時(shí)距曲線的速度問(wèn)題連續(xù)介質(zhì)中波的時(shí)間場(chǎng)和反射波時(shí)距曲線4、 地震折射波時(shí)距曲線一個(gè)水平、傾斜界面折射波時(shí)距曲線（時(shí)距曲線的特點(diǎn)、盲區(qū)、相遇時(shí)距觀測(cè)系統(tǒng)）多個(gè)水平層折射波時(shí)距曲線彎曲界面的折射波、穿透現(xiàn)象5、 繞射波的時(shí)距曲線（時(shí)距曲線的特點(diǎn)、與反射波時(shí)距曲線的區(qū)別與聯(lián)系）6、 多次波時(shí)距曲線的特點(diǎn)。7、 垂直時(shí)距曲線方程 （了解）8、 t?p域各種波的特點(diǎn)（了解）9、 反射橫波運(yùn)動(dòng)學(xué)特征（了解）1?7地震波速度及地震地質(zhì)條件1.7.1地震波的傳播速度及其影響因素1?7?2幾種速度之間的相互矢系1.7.3地震地質(zhì)條件

思考題1?11、某介質(zhì)受外力后發(fā)生形變，而外力消失后不能完全恢復(fù)原狀，這種介質(zhì)為（）（A）塑性介質(zhì) （B）理想彈性介質(zhì) （C）粘彈性介質(zhì) （D）均勻介質(zhì)2、下列說(shuō)法正確的是（ ）（A）波在完全彈性介質(zhì)中傳播有能量損耗 （B）波在粘彈性介質(zhì)中傳播有能量損耗;（C）層狀介質(zhì)即均勻介質(zhì) D）均勻介質(zhì)即各向同性介質(zhì)思考題1.21、在只有脹縮力的作用下，將產(chǎn)生（ ）擾動(dòng)A）與體變系數(shù)有矢的擾動(dòng) B）與旋轉(zhuǎn)形變有矢的擾C）不產(chǎn)生擾動(dòng) D）有時(shí)產(chǎn)生與體變系數(shù)有矢的擾動(dòng)， 有時(shí)產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)形變有矢的擾動(dòng)2、公式 中5表示（外力 D）內(nèi)力A）脹縮力外力 D）內(nèi)力1、 波的強(qiáng)度與振幅的矢系為（（A）1、 波的強(qiáng)度與振幅的矢系為（（A）波的強(qiáng)度與振幅的平方成正比（C）波的強(qiáng)度與振幅的平方成反比2、 惠更斯原理認(rèn)為，射線是 點(diǎn)都可以看成是一個(gè) 3、計(jì)算下列情況下的視速度 '■ （D）的強(qiáng)度與振幅成正比 于波前傳播的。在空間中，任意時(shí)刻波前面上的每一，并由它產(chǎn)生元波前，各個(gè)元波前的包絡(luò)就是 的位置地表射線 波前波前4、球面縱波的位移方程為為震源函數(shù)， 為縱波速度，為波傳播的距離。1） 試解釋上式的物理含義。2） 試寫(xiě)出近震源、遠(yuǎn)震源球面縱波的表達(dá)式。5、在遠(yuǎn)離震源情況下，球面縱波有如下特點(diǎn)（ ）A）縱波位移與震源函數(shù)成正比，與傳播距離成反比V*。（真速度地表射線 波前波前4、球面縱波的位移方程為為震源函數(shù)， 為縱波速度，為波傳播的距離。1） 試解釋上式的物理含義。2） 試寫(xiě)出近震源、遠(yuǎn)震源球面縱波的表達(dá)式。5、在遠(yuǎn)離震源情況下，球面縱波有如下特點(diǎn)（ ）A）縱波位移與震源函數(shù)成正比，與傳播距離成反比縱波位移與震源函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)成正比，與傳播距離的平方成反比縱波位移與震源函數(shù)成正比，與傳播距離的平方成反比縱波位移與震源函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)成正比，與傳播距離成反比復(fù)習(xí)題：2?在炮點(diǎn)附近/觀測(cè)不到( )(A)直達(dá)波 (B)折射波(D)隨機(jī)干擾(A2?在炮點(diǎn)附近/觀測(cè)不到( )(A)直達(dá)波 (B)折射波(D)隨機(jī)干擾(A)縱波 (B)SV波(C)SH波3、下列哪些特點(diǎn)不屬于面波的特點(diǎn)(A)只在自由表面附近傳播C)速度咼)(B)頻率低(D)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)頻散現(xiàn)象(A)〔遼?A*(B)1廠*吧科(C)＜門匕(D)?町匸二(C)反射4＞當(dāng)界面為水平界面，介質(zhì)為各向同性介質(zhì)時(shí)，下列哪種波入射，在界面上不產(chǎn)生轉(zhuǎn)換(D)任何波入射都會(huì)在界面上產(chǎn)生轉(zhuǎn)換波復(fù)習(xí)題:1?如何從P波的角標(biāo)中判斷①波是在哪一層介質(zhì)中傳播的與PI相比，是同類波*還是轉(zhuǎn)換波；③反射波、還是透射波2.什么是粘滯性介質(zhì)？與理想彈性介質(zhì)有哪些不同？彈性波在粘滯性介質(zhì)中傳播時(shí)，其主要特點(diǎn)是什么？3?什么叫大地濾波作用？它對(duì)地震記錄有什么影響？為什么？4?什么叫薄層？薄層對(duì)地震記錄有什么彫響？為什么？5.什么叫波的透射損失？試寫(xiě)出透射損失因子6?試用廣義繞射理論和狹義繞射理論說(shuō)明繞射波的產(chǎn)生？鼻什么是垂直分辨率、橫向分辨率？復(fù)習(xí)題：1下列說(shuō)法正確的是( )(B)波在粘彈性介質(zhì)中傳播有能量損耗；(B)波在粘彈性介質(zhì)中傳播有能量損耗；(D)均勻介質(zhì)即各向同性介質(zhì))30-50HZ (D)與波的振幅有矢(C)層狀介質(zhì)即均勻介質(zhì)2、當(dāng)?shù)卣鸩ㄍㄟ^(guò)地層時(shí)，何種頻率的波容易被吸收?((A)低頻成分 (B)高頻成分 (C)3、 矢于橫向分辨率，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(地震波的主頻越高，橫向分辨率越高。地震波的振幅越大，橫向分辨率越高。(C)一般來(lái)說(shuō)，深層地震記錄的橫向分辨率較低。地震波的傳播速度越大，分辨率越低4、 下列說(shuō)法正確的是：(多選)在粘彈性介質(zhì)中，地震波的高頻簡(jiǎn)諧波分量衰減比低頻簡(jiǎn)諧波分量衰減快在粘彈性介質(zhì)中，地震波的高頻簡(jiǎn)諧波分量衰減比低頻簡(jiǎn)諧波分量衰減慢

大地相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器大地相當(dāng)于一個(gè)高通濾波器大地濾波作用降低了地震勘探的分辨率判斷：1、 所謂的頻散現(xiàn)象是指波在介質(zhì)中的傳播速度是TOC\o"1-5"\h\z振幅的函數(shù)( )2、 在地震勘探中，薄層的概念是相對(duì)的( )3＞韻律性薄層相當(dāng)于一個(gè)帶通濾波器( )4、地震反射波波形延續(xù)長(zhǎng)度越小/地震縱向分辨率越低(填空：若地震子波為b(若地震子波為b(t)，地下地層的反射系數(shù)為,在不考慮子波是時(shí)變和空變的情況下，則一個(gè)地震記錄如圖所示(地震波垂直入射，為清楚顯示射線路徑，故將射線路徑畫(huà)為傾斜)三層分界面(圖中AB下，則一個(gè)地震記錄如圖所示(地震波垂直入射，為清楚顯示射線路徑，故將射線路徑畫(huà)為傾斜)三層分界面(圖中AB界面)上發(fā)生反射，若入射波振幅為請(qǐng)計(jì)算R點(diǎn)接收的地震波振幅。(不考慮球面擴(kuò)散及吸收、衰減)a各層的速度、密度如圖所示。復(fù)習(xí)題：復(fù)習(xí)題：1、 下列哪種情況下波的時(shí)距曲線不是雙曲線？單層水平界面的反射波肘距曲線單層傾斜界面的反射波時(shí)距曲線斷點(diǎn)繞射波的時(shí)距曲線單個(gè)水平界面的折射波時(shí)距曲線2、 深層凹界面反射波時(shí)距曲線一般為( )(A)平緩型 (B)聚焦型(C)回轉(zhuǎn)型 (D)直線型3、 對(duì)單傾斜界面反射波而言，其時(shí)距曲線的極小點(diǎn)位于( )(A)界面的上傾方向 (B)界面的下傾方向(C)激發(fā)點(diǎn)的正下方 (D)不能確定若01為炮點(diǎn)，D為斷層斷點(diǎn)，D1為在測(cè)線上的投影，試示意性地繪出反射波、繞射波的時(shí)距曲線在T?P域中，反射波的曲線為 直達(dá)波的曲線為 面波的曲線為 折射波的曲線為 判斷：1直達(dá)波的時(shí)距曲線為直線（ ）2、 對(duì)于傾斜界面而言，若該界面能產(chǎn)生折射波，則在地面任何位置都可能接收到折射波（）3、 與反射波正常時(shí)差相比，繞射波正常時(shí)差較?。?）第六章作業(yè)：?什么是射線平面？當(dāng)射線0X垂直于走向、或平行于走向.或是任意方向時(shí)，試問(wèn)射線平面與地面的鉛垂面是否是同一平面上？2?什么是法線深度、視深度、真深度？3?證明直達(dá)波時(shí)距曲線是單一水平界面反射波時(shí)距曲線的漸近線。4?對(duì)于水平界面，若全程多次反射波與某一層的一次反射波TO時(shí)間相同，能否區(qū)別一次波與多次波？怎么區(qū)別？5?試比較多次波、繞射波在時(shí)距曲線上與反射波有哪些異同點(diǎn)？（水平界面情況下）6?反射波時(shí)距曲線為什么是雙曲線而折射波卻是直線？謂用視速度定理進(jìn)行說(shuō)明。7■什么是正常時(shí)差？它與哪些因素有尖?應(yīng)什么是傾角時(shí)差？與什么因素有矢？9?試解釋：平均速度、均方根速度、層速度、射線速度的確切含義？10?衽多層水平介質(zhì)、連續(xù)介質(zhì)（￥是2的線性函數(shù)）情況下，試問(wèn)其時(shí)距曲線有什么特點(diǎn)?*如果已知X和丫測(cè)線的夾角為30 X方向的視傾角為45X\Y方向的視傾角為30 試求真傾角。試說(shuō)明產(chǎn)生回折波的條件咼什么？?若地下存在兩個(gè)分界面，其速度V1=2000m/s,V2=4000m/s,V3=6000m/s.試計(jì)算這兩個(gè)分界面的臨界角及其對(duì)應(yīng)的入射角：盲區(qū)半徑、折射波和反射波的切點(diǎn)坐標(biāo)。已知三層介質(zhì)的層速度分別為W*V2.g能否用（V1+V2+V3）,3的公式計(jì)算平均速度甘？為什么？?采用縱測(cè)線觀測(cè)時(shí)，不管反射界面形狀如何.射線平面迅否只有一個(gè)？為什么？15?利用視速度定理說(shuō)明繞射波時(shí)距曲線的正常時(shí)差比和繞射點(diǎn)同深度的水平界面反射波時(shí)距曲線的正常時(shí)差大。1、從式 ， 來(lái)看，速度與密度的尖系為（）

（A）成正比 （A）成正比 （B）成反比2、 影響地震波傳播的因素有（