第2章地震波运动学a5.ppt

主讲人：宋炜 地震波运动学(几何地震学) 主要内容 地震记录中的接收方式 水平反射界面的时距曲线 倾斜界面的反射时距曲线 折射波的时距曲线 特殊波的时距曲线 主要内容 地震勘探的基本任务是根据地震记录上的反射波或折射波来确定地质界面的位置。 即用波前、射线来描述波的运动过程和规律。 地震波的运动学(几何地震)就是利用类似几何光学中的射线方法给出地震波的传播时间与反射或折射界面位置的基本关系。 传播时间与界面位置的关系是通过介质的传播速度联系的，与地质结构有关，先考虑常速度地质结构的情况。 主要内容 在地面激发了地震波后，根据地下介质的结构和波的类型（如直达波、折射波和反射波），地震波将具有不同的传播特点。 为了定量地说明不同类型的波在各种介质结构情况下传播的特点，在地震勘探中主要采用“时距曲线” (时距曲线方程)这个概念。 震源激发的波在地下传播时会产生各种波速度不同的波。由于到达时间出现不同，会有各种波的时距曲线。 主要内容 波在不同构造形态分界面上各种波的反射和折射时距曲线及其特征。 不同构造形态分界面—地层模型： 平界面 倾斜界面 多层界面 地震记录中的接收方式 地震记录的基本方式 地震记录--以测线方式记录地震波的反射或折射波。 地震测线--观测点（接收点）以线性方式排列成线。一个震源用一条测线接收，称二维地震观测；用多条测线接收称三维观测。 一般炮点和接收点都放在同一测线上，叫纵测线，炮点与接收点不在同一线上，叫非纵测线。二维观测大多用纵测线方式。三维观测大多用非纵测线方式发。 地震记录的几种接收(记录)方式 单道(自激自收)接收--一炮一道(效率很低)； 多道接收--一炮多道(现在常用96--120道，最多达上千道)； 多线多道接收—三维记录中用多线接收每线上有多道； 三分量接收—在一道上接收三个振动的波。 单道记录与多道记录 观测系统(测线参数) 把震源和接收之间的排列按一定的规律分布的各种观测方式称观测系统。 炮检距—炮点到检波点的距离叫炮检距，有最小炮检距和最大炮检距。 炮距--炮与炮之间的距离；炮线距-炮线之间的距离。 道间距--道与道间的距离；测线距--测线间的距离。 时距关系(曲线) 波传播旅行时--从激发到被接收到所需的时间即为传播时间。 炮检距和旅行时这两个参数是可以直接测量得到的，用曲线形式给出它们的关系称时距曲线。 用定量的关系式表示则为时距方程。 各种波有不同特点的时距曲线，在地震勘探中主要根据时距曲线的形态来识别各种波。 地震记录中波至、相位和同相轴 波至(初至)--接收点由静止状态到因波到达开始振动的时刻，这个时刻称为波的初至。 相位--这个相位与物理中的相位概念不同。地震勘探中习惯用振动波形图上某个特定的位置(极大或极小值)，地震相位通常指反射波组的特征，包括振幅、周期和连续性等。 同相轴(event)--一组地震道上整齐排列的相位，表示一个新的地震波的到达，由地震记录上系统的相位或振幅变化表示。用波至表示则可以是反射、折射、绕射或其它类型波的波前。 时距关系(曲线) 旅行时的确定 波的旅行时是通过地震记录上相应的接收道波形确定的。接收道波形记录的是各个接收点的振动曲线，用时间形式表示。 以时间方式显示原始的地震道同水平距离的关系形成的曲线图叫地震剖面。 讨论时距曲线的实际意义 各种波时距曲线的特点是在地震记录上识别各种类型地震波的重要依据。 自激自收接收地震剖面上，反射波同相轴的形态与地下界面的对应关系。在一点激发多道接收的地震记录不对应了。 波到达各观测点的时间的变化规律，用时距曲线方程来表示。 直达波的时距曲线 直达波的时距曲线是最简单的一种，在单层介质中，速度V恒定。激发点与接收点在同一测线，波的旅行时可表示为： t = x/V X是激发点到接收点的距离，V是直达波的传播速度。 速度的一种通常的测试方法。 水平反射界面的时距曲线 1、共炮点反射 同一炮点不同接收点上的反射波，即单炮记录，也称同炮点道集。在野外的数据采集原始记录中，常以这种记录形式。 可分单边放炮和中间放炮。 2、共反射点反射 另一种方式是在许多炮得到的许多张地震记录上，把同属于某一个反射点的道选出来，组成一个共反射点道集，于是可得到界面上某个反射点的共反射点记录。 在组合一章中作进一步讨论。 水平层反射波时距曲线 3、共炮点反射波路径与炮检距的几何关系 引入虚震源法 ∠1+∠2+∠3=180o 又∠4+∠2+∠3=180o ∴∠1=∠4=∠3 ∴ 直角△OCA=直角△O*AC ∴ OC= O*C=h0 ，OA=O*A 即从O点激发、S点接收到的反射波路径，相当于从O*点激发并直接传播到S点。把O*点称为虚震源。 时距曲线 简单水平分界面层上反射波的时距曲线可根