2.地震勘探-地震波的基本定律
地震勘探原理
地震勘探原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的物理现象，通过地震波在地下不同介质中的传播速度和反射、折射等特性来获取地下结构信息的方法。
地震勘探原理是基于地震波在地下传播的特性，利用地震波在不同介质中传播速度不同的特点，来推断地下介质的性质和结构。
地震勘探原理的研究对于地下资源勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等具有重要的意义。
地震波是一种机械波，它在地下的传播受到地下介质的影响，不同介质对地震波的传播速度和传播路径都有不同的影响。
当地震波遇到地下介质的边界时，会发生反射和折射现象，这些现象可以被记录下来，并通过地震勘探仪器进行分析，从而推断地下的结构信息。
地震勘探原理主要包括地震波的产生、传播和接收三个基本过程。
首先，地震波的产生通常是通过地震仪器或爆炸物等方式产生的，产生的地震波会向地下传播。
其次，地震波在地下的传播受到地下介质的影响，不同介质对地震波的传播速度和传播路径都有不同的影响。
最后，地震波会被地震勘探仪器接收到，并记录下地震波在地下传播的路径和特性，通过对这些数据的分析，可以推断地下的结构信息。
地震勘探原理的研究对于地下资源勘探具有重要的意义。
例如，在石油勘探中，地震勘探可以通过分析地下介质的反射特性，来推断地下是否存在油气藏；在矿产资源勘探中，地震勘探可以通过分析地下介质的反射特性，来推断地下是否存在矿产资源。
此外，地震勘探原理还可以应用于地质灾害预测、地下水资源调查等领域，对于科学研究和工程应用都有重要的意义。
总之，地震勘探原理是一种利用地震波在地下传播的物理现象，通过地震波在地下不同介质中的传播速度和反射、折射等特性来获取地下结构信息的方法。
地震勘探原理的研究对于地下资源勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等具有重要的意义，是地球物理勘探领域的重要组成部分。
希望通过对地震勘探原理的深入研究，可以更好地利用地震波这一物理现象，为人类社会的发展和资源利用做出更大的贡献。
地震勘探原理
地震勘探原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性来获取地下结构信息的方法。
它是一种非破坏性的地质勘探方法，广泛应用于石油、天然气、地质灾害等领域。
地震勘探原理是基于地震波在地下介质中传播的特性，通过记录地震波的传播时间和反射、折射等现象，来推断地下介质的性质和结构。
地震勘探原理的核心是地震波的传播。
当地震波传播到地下介质时，会发生折射、反射和透射等现象。
这些现象会受到地下介质的性质和结构的影响，因此可以通过记录地震波的传播路径和传播时间，来推断地下介质的性质和结构。
地震波在地下介质中传播的速度、方向和路径都会受到地下介质的性质和结构的影响，因此可以通过地震波的传播特性来获取地下结构信息。
地震勘探原理的实施需要利用地震仪器来记录地震波的传播情况。
地震仪器通常包括地震震源和地震接收器。
地震震源可以是人工震源，也可以是自然地震。
地震接收器用于记录地震波的传播情况。
通过分析地震波的传播时间和路径，可以推断地下介质的性质和结构。
地震勘探原理在实际应用中有着广泛的应用。
在石油勘探中，地震勘探可以帮助勘探人员确定油气藏的位置、形状和规模，从而指导钻探工作。
在地质灾害预测中，地震勘探可以帮助科研人员了解地下岩层的情况，从而预测地震、滑坡等地质灾害的发生概率。
在地质调查中，地震勘探可以帮助地质学家了解地下地质构造和构造特征，为地质勘探和工程建设提供重要信息。
总之，地震勘探原理是一种通过记录地震波的传播情况来推断地下结构信息的地质勘探方法。
它在石油、天然气、地质灾害等领域有着广泛的应用，为相关领域的工作提供了重要的技术支持。
随着科学技术的不断发展，地震勘探原理也在不断完善和发展，将为地质勘探和工程建设提供更加精准的地下结构信息。
地震勘探的基本原理
地震勘探的基本原理地震勘探的基本原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的速度、反射、折射和衍射等特性，来研究地下构造和物性的方法。
其基本原理是将人工产生的地震波通过地表或井口传播到地下，经过不同介质的反射、折射和衍射后，再由接收器记录到地面上，并通过对记录数据的处理与解释，获得关于地下构造和物性的信息。
一、地震波的产生1.1 人工震源人工震源是指人类利用各种手段产生的能量大、频率宽、时间短暂、方向可控制且具有重复性等特点的振动源。
常见的人工震源包括爆炸物、振动器和压缩空气枪等。
1.2 自然震源自然震源是指自然界中产生的能量大而频率宽广，时间持续较长且不可控制且不具有重复性等特点的振动源。
常见自然震源包括火山喷发、海啸和地球内部运动等。
二、地震波在介质中传播2.1 地震波的类型地震波包括纵波、横波和面波等。
其中，纵波是指地震波在介质中传播时，颗粒沿着传播方向来回振动的一种波动形式；横波是指地震波在介质中传播时，颗粒垂直于传播方向来回振动的一种波动形式；面波是指地震波在介质表面上发生反射、折射和衍射等现象后，沿着介质表面传播的一种复杂的振动形式。
2.2 地震波在介质中的速度地震波在不同介质中传播的速度不同。
例如，在固体岩石中，纵波单向速度通常高于横波单向速度，而在液态岩石或水中，则不存在横向速度。
同时，不同类型的地震波也具有不同的速度特性。
三、地震勘探数据采集3.1 接收器接收器是指用于记录地震信号并将其转化为电信号输出的设备。
常见接收器包括地震仪、加速计和压电传感器等。
3.2 数据采集系统数据采集系统是指将接收器记录的地震信号进行放大、滤波和数字化等处理，并存储到计算机或数据采集仪中的设备。
常见的数据采集系统包括模拟型和数字型两种。
四、地震勘探数据处理与解释4.1 数据处理数据处理是指将采集到的地震信号进行滤波、去除噪声、提取地震波到时等预处理工作，以及进行成像和反演等后续分析工作。
常见的数据处理方法包括叠加法、偏移法、共振法和反演法等。
地震勘探原理和方法
地震勘探原理和方法地震勘探是一种地球物理勘探方法，通过研究地震波在地壳中的传播规律来推断地下岩层的性质和形态。
本文将介绍地震勘探的基本原理和方法，包括地震波传播原理、地震波探测方法、数据采集技术、数据处理技术、地质解释技术、地球物理测井技术和地震勘探仪器设备等方面。
1.地震波传播原理地震波是指地震发生时产生的波动，包括纵波和横波。
纵波是压缩波，在地壳中以波的形式传播，横波是剪切波，在地壳中以扭动的方式传播。
当地震波在地壳中传播时，遇到不同密度的岩层会发生反射、折射和透射等现象，这些现象是地震勘探的基础。
2.地震波探测方法地震波探测方法包括折射波法和反射波法。
折射波法是通过测量地震波在地壳中传播的速度和时间来推断地下岩层的性质和形态。
反射波法是通过测量地震波在地壳中反射回来的信号来推断地下岩层的性质和形态。
在实际应用中，通常采用折射波法和反射波法相结合的方式来提高地震勘探的精度和分辨率。
3.数据采集技术数据采集技术是地震勘探的关键之一，它包括野外数据采集和室内数据采集。
野外数据采集是在野外布置观测系统，通过激发地震波并记录地震信号来进行数据采集。
室内数据采集则是在室内通过计算机系统对野外采集的数据进行处理和分析。
4.数据处理技术数据处理技术是地震勘探的关键之一，它包括预处理、增益控制、滤波、叠加、偏移、反演等步骤。
预处理包括去除噪声、平滑处理等；增益控制包括调整信号的幅度和相位；滤波包括去除高频噪声和低频干扰；叠加是指将多个地震信号进行叠加，以提高信号的信噪比；偏移是指将反射回来的信号进行移动，以纠正地震信号的偏移；反演是指将地震信号转换为地下岩层的物理性质，如速度、密度等。
5.地质解释技术地质解释技术是地震勘探的关键之一，它包括构造解释、地层解释和储层解释等方面。
构造解释是指根据地震信号推断地下岩层的构造特征和形态；地层解释是指根据地震信号推断地下岩层的年代、沉积环境和地层组合；储层解释是指根据地震信号推断地下油气储层的性质和特征。
地震波理论
地震波理论读书报告通过课程的学习以及自己课外的一些读书认识和实习经验，对地震波理论有了一个初步的认识。
一：地震波的基本概念1.地震波是在岩石中传播的弹性波。
2.波前：介质中某一时刻刚刚开始震动的点组成的一个面，叫波前。
3.波面：介质中某时刻同时开始震动的点组成的面，叫做波面。
4.波后：介质中某时刻刚刚开始震动结束的点组成的面，叫波后。
5.波线：在特定条件下，可以认为波及其能量是沿着一条路径传播的，然后又沿着那条路径向外传播，这样的理想路径叫做波线。
6.震动曲线：震动中某一质点在不同时刻的情况描述图一震动曲线7.波形曲线：将同一时刻各点的震动情况画在同一个图上，来反映各点震动之间的关系图二波形曲线不同的质点可能有不同的震动曲线，不同的时刻有不同的波形曲线，在地震勘探中通常把沿着测线画出来的波形曲线叫做“波刨面”。
8.正弦波：各点的震动都是谐震动。
对于正弦波各部分震动频率等于波源频率，周期t和频率有固定值。
9.波长：在一个周期内波沿着波线传播的距离，在此处键入公式。
V=λf或λ=TV公式一图三10.视速度：不是沿着波传播方向来确定波速和波长时，所得的结果叫做波的视速度和波长时如图四A̅B′̅为沿着测线方向的视波长A̅B̅=λA̅B′̅=λa公式二波沿着测线方向传播速度：V a=λaT有：V=λT =>V a=Vsin(θ)公式三二：地震波的传播规律1.反射和透射：图五波的传播波阻抗：第一种介质ρ1V1第二种介质ρ2V2当两种介质的波阻抗不等时才会发生反射。
2.反射定律和透射定律：入射面：入射线和法线所确定的平面垂直分界面。
反射定律：反射性位于入射面内，反射角等于入射角图六透射定律：透射线也位于入射面内，公式四图七全反射：图八开始出现全反射时的入射角叫------临界角。
3.斯奈儿定律：图九对于水平层装介质，各层的纵波横波速度分别用Vρ1,V s1,Vρi,V si则：sin(θp1)Vρ1=sin(θs1)V s1=……=sin(θp i)V pi=sin(θs i)V si=p 公式五4.费马原理：图十波在介质中传播满足时间最短条件。
地震勘探的原理及应用
地震勘探的原理及应用1. 地震勘探的原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性来获取地下结构信息的方法。
地震勘探的原理基于以下两个基本假设：1. 地震波在不同介质中传播速度不同地震波在地下介质中传播时，会遇到不同密度、不同速度的介质。
根据介质的物理性质不同，地震波在不同介质中传播时会有相应的速度变化。
这种速度变化导致地震波在地下的传播路径发生偏折、折射和反射，从而提供了地下结构的信息。
2. 地震波与地下结构的相互作用导致地震波的衰减和改变地震波在地下传播时，会与地下结构发生相互作用。
地震波的能量在与地下结构相互作用时会发生衰减，即地震波的振幅逐渐减小。
同时，地震波也会因为地下结构的反射、折射等作用而发生衰减，波形也会发生改变。
通过地震波在地下的衰减和改变，可以推断地下结构的性质和分布。
2. 地震勘探的应用地震勘探在地质科学研究、地下工程勘察和矿产资源开发等领域具有广泛的应用。
2.1 地质科学研究地震勘探可以帮助地质学家研究地下岩石、沉积物的分布和结构。
通过分析地震波在地下的传播速度变化和波形改变，可以推断出地下的岩石类型、厚度、形态等信息。
地震勘探可以帮助地质学家了解地壳运动、地震活动和地下断裂带等地质现象，进而预测地震风险和地质灾害。
2.2 地下工程勘察地震勘探在地下工程勘察中起着重要的作用。
在建设大型工程项目（如大坝、地铁、隧道等）前，需要了解地下的地质条件和结构，以便选择合适的工程设计方案。
地震勘探可以提供地下土层、岩石、裂隙等的信息，帮助工程师在进行工程勘察和设计时避免地质灾害风险，减少工程风险并提高工程质量。
2.3 矿产资源开发地震勘探可以在矿产资源勘探中发挥重要的作用。
通过分析地震波在地下的传播速度和波形改变，可以判断地下是否存在矿产资源。
地震勘探可以帮助勘探人员找到矿脉、矿体等矿产资源的分布情况，并预测矿体的形态、规模和品位等信息。
这些信息对于矿产资源的开发和利用具有重要的指导意义。
地震勘探原理pdf
地震勘探原理pdf摘要：一、地震勘探原理简介1.地震勘探的定义2.地震勘探的基本原理二、地震勘探技术的发展历程1.传统地震勘探技术2.现代地震勘探技术三、地震勘探的应用领域1.石油天然气勘探2.固体矿产资源勘探3.地壳结构研究4.地震灾害评估四、地震勘探技术的未来发展趋势1.高分辨率地震勘探技术2.环保型地震勘探技术3.智能化地震勘探技术正文：地震勘探是一种利用地震波在地下传播的特性，研究地下结构和物质组成的地球物理勘探方法。
它在我国石油天然气勘探、固体矿产资源勘探、地壳结构研究以及地震灾害评估等领域具有广泛的应用。
地震勘探的基本原理是利用人工激发的地震波在地下传播，当遇到不同介质界面时，地震波会发生反射、折射和散射等现象。
通过观测和分析这些现象，可以推断出地下岩层的形态、结构和性质。
传统地震勘探技术主要采用地震仪和地震图来记录和分析地震波，而现代地震勘探技术则在此基础上，引入了数字技术、信息技术和计算机技术等，大大提高了勘探的效率和精度。
在石油天然气勘探领域，地震勘探技术为寻找油气藏提供了重要依据。
通过地震勘探，可以清晰地揭示地下岩层的形态、构造和分布，从而帮助石油工程师确定钻井的位置、方向和深度。
在固体矿产资源勘探领域，地震勘探技术也有助于查明矿藏的分布和规模。
此外，地震勘探技术还在地壳结构研究、地震灾害评估等方面发挥着重要作用。
未来，地震勘探技术将继续向高分辨率、环保和智能化方向发展。
高分辨率地震勘探技术可以获得地下岩层的更精细结构，为资源勘探和地壳研究提供更为准确的信息。
环保型地震勘探技术将减少对环境的影响，降低勘探成本。
智能化地震勘探技术将通过大数据、人工智能等技术，实现地震勘探的自动化和智能化，提高勘探效率和精度。
地震波的基本概念
波动：振动在介质中的传播。
二、波的几个特征 1. 振动和波动的关系就是部分和整体的关系
波有一定的速率。 波的频率等于震源的频率。
2. 波前、波后和波面
波前：
介质中某一时刻刚刚开始振动的各点组 成的面叫波前。
波面：
介质中同时开始振动的各质点所组成的 曲面叫波面。
波后： 介质中某一时刻刚刚停止振动的各点组 成的面叫波后。
5、地震折射波：
当入射角 c 时，发生全反射，不产生滑 行波，没有透射波，滑行波传播又引起另 外的效应，由于两种介质互相密接，滑行 波在传播过程中也会反过来影响第一种介 质，并在第一种介质中激发新的波，这种 由滑行波引起的波，在地震勘探中叫“折 射波”。
四、地震勘探中的常见波
在地震勘探中用炸药激发时，一声炮响之 后会产生各种各样的地震波。 ㈠按波在传播过程中质点振动方向区分为 纵波：质点振动方向与传播方向一致; 横波：质点振动方向与传播方向垂直;
v2
v1
2
1
（1）波长λ：
在一个周期内，正弦波沿着波线前进的距 离叫波长。波源每振动一次，波长前进一 个等于波长的距离λ，波源每秒振动的次数 就是频率f，波每秒前进距离是f（即波速 v）。
v f 或 TV
T
（2）视速度：
当涉及的波速和波长时，我们是沿着波的传 播方向来考虑问题。
如果不是沿着波的传播方向而是沿着别的方 向来确定波速和波长时，所得结果叫做正弦
开始出现“全反射”时的入射角叫临界角
c , sinc
v1 v2
斯奈尔（Snell）定律：
对于水平层状介质，各层的纵波，横波 速度分别用
vp1 ,vs1 ,vpi ,vsi
地震勘探原理pdf
地震勘探原理地震勘探是一种利用地表的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。
地震勘探的主要特点是：利用专门仪器并按特定方式观测岩层间的波阻抗差异，进而研究地下地质问题；通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的规律与特点，以查明地下的地质构造，为寻找油气田或其他勘探目标提供依据。
具体来说，地震勘探通过人工方式在地面产生震动，形成一个人工震源向地下发射地震波，这些地震波在地下不同的岩石界面上形成反射最终回到地面来。
然后，利用地震波接收仪器将人工震源产生的地震波记录下来，这些地震波携带了地下构造的信息。
通过对地震波的波形和传播时间进行研究，可以了解地下构造形态，进而推断出地下的地质特征。
地震勘探对环境有一定的影响。
首先，地震勘探过程中可能会产生噪音和振动，对周围环境产生一定的影响。
其次，地震勘探过程中可能会产生一些固体废弃物，如测量使用的木桩、小旗等标志，建筑材料、设备维修废弃的零部件以及炉渣，废记录纸和包装材料，剩余的食品等。
这些废弃物如果处理不当，可能会对环境造成污染。
此外，地震勘探过程中还可能会产生水污染和大气污染。
例如，工区施工人员生活污水、洗车污水的排放，爆炸对地表水、地下水的污染，汽车、发电机尾气污染，爆炸气体污染等。
因此，在进行地震勘探时，需要采取相应的环境保护措施，减少对环境的影响。
为了减少地震勘探对环境的影响，可以采取以下环境保护措施：1.保护自然环境：地震勘探需要在自然环境中进行，因此需要尽力保护这些环境，以免人为活动对其造成污染、破坏。
例如，在田野上进行地震勘探时，侵入土地的车辆和步行者可能会对土地、植被和野生动物的移动造成破坏。
因此，必须尽可能减少这些干扰，采取适当的管控和安排。
2.采取设备安装规划和土地利用管理：地震观测设备需要极为精准和稳定的基础设施。
为了确保稳定和安全的设施，可以实行针对性的设备安装规划和土地利用管理。
3.减少噪音和振动：地震勘探过程中可能会产生噪音和振动，对周围环境产生一定的影响。
《地震勘探原理》复习总结——石油大学
第一章绪论1.地球物理勘探的概念及分类概念：利用物理学原理和相关技术获取某些地质参数、特征及变化规律, 从而对地质问题经行切实合理的分析和解释的油气勘探手段。
分类: 地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探2.地震勘探的概念利用人工激发的地震波来定位矿藏, 确定考古位置, 获取工程地质信息的勘探方法, 它是地球物理勘探中最重要、解决油气勘探问题最有效的一种方法。
3.地震勘探的基本原理人工激发的弹性波在岩石中传播时, 遇到岩层的分界面便产生反射波或折射波, 在它们返回地面时用高灵敏度的仪器记录, 根据波的传播路程和旅行时间, 确定发生弹性波反射或折射的岩层界面的埋藏深度和形状, 从而认识地下地质构造, 寻找油气圈闭。
4.地震勘探的三个环节野外资料采集、室内资料处理、地震资料解释第二章地震波运动学理论1.基本概念●各种介质的概念（1）均匀介质与非均匀介质均匀介质: 介质内每一点的物理特性参数均相同非均匀介质: 介质内的物理特性参数随空间位置的变化而变化（2）弹性介质与非弹性介质弹性介质: 介质卸载后能够完全恢复到加载前状态非弹性介质: 卸载后不能够完全恢复到加载前状态（3）各向同性介质与各向异性介质各向同性介质: 介质参数与方向无关各向异性介质: 介质参数随方向变化而变化（4）单相与双相、多相单相: 固体、流体（油、气、水）双相: 固体骨架以及孔隙内的流体实际地下介质的特征: 非均匀、非弹性、各向异性、多相●波动、弹性波、地震波、波前、波后、波面、振动曲线（地震记录）、波形曲线（波剖面、波场快照）波动: 振动在介质中传播形成波动；弹性波: 振动在弹性介质中传播形成弹性波；地震波: 地层中传播的弹性波；波前: 在某一时刻, 介质中刚刚开始振动的点连接起来形成的面；波后：在某一时刻, 介质中刚刚停止振动的点连接起来形成的面；波面: 介质中同一时刻开始振动的点连接起来形成的曲面；振动曲线: 即地震记录, 在某一点处质点位移和时间的关系(同一点不同时刻的位移形成的曲线)；波形曲线：又叫波剖面、波长快照, 某一时刻各点的位移（同一时刻各点的位移形成的曲线）；●波长、视波长、速度、视速度、周期、频率波长: 波在一个振动周期内传播的距离；视波长: 不是沿波的传播方向确定的波长；速度：在沿波的传播方向上, 波在单位时间前进的距离；视速度: 不是沿波的传播方向确定的速度；周期: 波传播一个波长的距离所需要的时间；频率: 周期的倒数；●体波、面波、纵波、横波体波: 振动能够在整个介质区域内传播形成的波。
地震勘探原理各章节的复习要点(重点)
《地震勘探原理与解释》复习要点第一章绪论（不作为考试内容）第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、掌握基本概念，如地震子波、波面、射线、振动图、波剖面、视速度、视波长、全反射、雷克子波。
2、掌握基本原理，如反射定律、透射定律、Snell定律、惠更斯原理、费马原理等。
3、地震波的分类。
§2.2 常速单界面的反射波特征及时距关系1、基本概念：时距曲线、时距曲面、时间场、自激自收、共激发点、偏移距、初至时间、纵测线、同相轴、正常时差、倾角时差、动校正等。
2、基本原理：虚震源原理、讨论时距曲线的实际意义、直达波时距曲线及方程、反射波时距曲线及方程、反射波时距曲线的主要特点。
§2.3 变速多界面的反射波特征及时距关系1、基本概念：均匀介质、层状介质、连续介质、参数方程、平均速度、射线方程、等时线方程、回折波、最大穿透深度等。
2、基本原理：水平层状介质和连续介质情况下讨论反射波时距曲线的基本思路；水平层状介质和连续介质情况下反射波时距曲线的主要特点。
§2.4 地震折射波运动学1、基本概念：折射波盲区、初至波、续至波、交叉时、信噪比等。
2、基本原理：产生折射波的条件；利用折射波法研究地下地层起伏的基本依据；折射波与反射波的主要差异。
3、分析理解：单界面（水平和倾斜）直达波、反射波与折射波时距曲线之间的关系；三层介质情况下折射波的时距曲线及其特点；折射波法在地震勘探中的应用。
§2.5 地震波动力学理论及应用本节不作为考试内容。
第三章地震资料采集方法与技术§3.1 野外工作概述1、掌握基本概念：低(降)速带、频散、群速度、相速度、多次波、虚反射、鸣震、交混回响。
2、掌握基本内容：试验工作内容、生产工作过程、激发条件、接收条件、调查干扰波的方法、干扰波的类型、各种干扰波的主要特点、面波特点、压制面波的方法、海上地震勘探的特点与特殊性、海上特殊干扰波、海上震源等。
地震勘探基本原理
地震勘探基本原理地震勘探是一种利用地震波传播规律探测地下构造和地质信息的方法。
它利用地震波在地下介质中传播的特性，通过测量地震波的传播时间、速度和振幅等参数，推断地下结构和岩性的分布。
地震勘探在石油勘探、工程勘察和地质灾害预测等领域有着重要的应用。
地震勘探的基本原理是利用地震波在地下介质中的传播反射、折射、透射和散射等现象。
当地震波从一个介质传播到另一个介质时，由于介质性质的不同，地震波传播的方向和速度都会发生变化，这就导致了地震波的反射、折射和透射。
地震勘探中常用的地震波有纵波和横波两种。
纵波是指地震波沿着传播方向的振动方向与传播方向一致的波动，它的传播速度较快；横波是指地震波沿着传播方向的振动方向垂直于传播方向的波动，它的传播速度较慢。
在地震勘探中，纵波和横波的传播速度不同，可以用来推断地下介质的物理性质。
地震勘探常用的方法包括地面地震勘探和井下地震勘探。
地面地震勘探是在地表布设地震仪器，通过测量地震波在地下的传播情况来推断地下构造。
地面地震勘探常用的方法有地震反射法和地震折射法。
地震反射法是利用地震波在地下发生反射的现象，通过测量地震波的反射时间和振幅来推断地下构造的分布和形态。
地震折射法是利用地震波在地下发生折射的现象，通过测量地震波的折射角度和折射时间来推断地下构造的性质和分布。
井下地震勘探是在钻井过程中进行的地震勘探，它可以提供更高分辨率的地下图像。
井下地震勘探常用的方法有井下地震反射法和井下地震折射法。
井下地震反射法是在钻井井筒内布设地震仪器，通过测量地震波在井筒壁上反射的时间和振幅来推断地下构造的分布和形态。
井下地震折射法是利用地震波在井筒内和地下介质之间发生折射的现象，通过测量地震波的折射角度和折射时间来推断地下构造的性质和分布。
地震勘探的基本原理是利用地震波在地下介质中的传播现象，通过测量地震波的传播时间、速度和振幅等参数来推断地下构造和岩性的分布。
地震勘探常用的方法有地面地震勘探和井下地震勘探，它们可以提供有关地下构造、岩性和地质灾害的重要信息。
地震勘探的三大原理
地震勘探的三大原理地震勘探是一种利用地震波传播和反射特性来研究地球内部结构和寻找地下资源的方法。
它基于三大原理，即地震波的发射、传播和接收。
下面我将详细介绍这三个原理。
首先是地震波的发射原理。
地震波的发射通常采用震源或炸药爆炸的方式。
地震仪器通过记录地震波在地壳中的传播情况，以及记录地震波到达地面的时间和振幅，从而获得地下结构信息。
地震波的发射主要依赖于地震仪器或炸药的释放能量，能量的释放方式和释放地点。
根据不同的地质环境和勘探目标，选择合适的发射方式和能量释放量，可以获得更准确的地下信息。
其次是地震波的传播原理。
地震波在地下传播的过程中会遇到不同的地质体，如岩石层、构造断裂等，它们对地震波的传播具有不同的影响。
地震波在传播过程中会发生折射、反射、散射等现象，这些现象包含了地下结构的信息。
地震波的传播速度与地下介质的物理特性有关，如密度、弹性模量等。
地震波传播速度的变化可以揭示地下岩石的变化，从而帮助我们研究地壳的结构和性质。
最后是地震波的接收原理。
地震波到达地面后，会被地震仪器接收并记录。
地震仪器通常采用地震传感器（即地震记录仪）进行记录。
地震记录仪可以记录地震波到达的时间和振幅，通过这些数据可以推算出地震波的传播路径和波形。
根据地震波的传播时间差和接收点的位置，可以推断地震波的传播路径中的岩石层和构造特征，从而获得地下结构和地质构造的信息。
综上所述，地震勘探的三大原理是地震波的发射、传播和接收。
这些原理的应用可以帮助我们揭示地下结构和寻找地下资源。
在地震勘探实践中，我们可以通过选择合适的发射方式和能量释放量，以及观测和分析地震波在地下介质中的传播特征和到达地面的波形信息，来获得更准确的地下结构和地质构造信息。
地震波原理
地震波原理地震波是由地球内部的能量释放而产生的一种波动。
这种能量释放通常是由地震活动引起的，包括地壳运动、板块运动等。
地震波的传播具有一些基本原理，分为两大类：体波和面波。
1.体波（BodyWaves）P波（纵波）：P波是一种纵波，是地震波中传播速度最快的波。
P波在固体、液体和气体中均可以传播。
P波的传播方向是沿着波的传播方向，即振动方向与传播方向一致。
P波的振动速度大致是S波的1.7倍。
S波（横波）：S波是一种横波，传播速度比P波慢。
S波只能在固体中传播，无法穿过液体和气体。
S波的振动方向垂直于波的传播方向。
S波相对于P波来说，对岩石的破坏性较大。
2.面波（SurfaceWaves）Love波：Love波是横波，振动方向是垂直于波的传播方向。
Love波主要沿地表传播，对地表的破坏性相对较小。
Rayleigh波：Rayleigh波是一种复杂的波动，是横波和纵波的结合。
Rayleigh波主要沿地表传播，具有类似海浪的运动。
Rayleigh波对地表的破坏性相对较大，但能量逐渐减小。
地震波传播的基本原理：1.波的起源：地震波的起源通常是地球内部的能量释放，例如地壳运动或板块运动。
2.能量传播：地震波通过岩石和地球的其他物质传播。
不同类型的波在不同的介质中传播，速度也不同。
3.波的传播方向：P波和S波是体波，其传播方向是从震源向各个方向传播。
面波则主要沿地表传播。
4.波的振动方向：P波和S波的振动方向不同，这在地震记录中有明显的区别。
5.波的影响：地震波的传播引起地面的震动，这会导致建筑物和其他结构的震动，可能引发地质灾害。
地震波的传播是地震学研究的基础，通过观测地震波的行为，地震学家可以了解地球内部的结构和地震源的特性。
02-1-地震勘探-地震波基本概念1弹性波
(N/cm2×106)
(g/cm2)
钢 铝 玻璃
20 7 7
17 7.5 5
8 2.5 3
11 5.5 3
0.30 0.35 0.25
7.70 2.70 ～2.55
花岗岩 石灰岩 砂岩
页岩
7 5.5 4.5
3
3 3.5 3
2
2 2 1.5
1
2.5 3.5 2.5
1
0.25 0.20～0.32 0.20～0.28
0.22～0.40
～2.67 ～2.65 ～2.45
～2.35
四、波动方程
若应力体内两相邻质点应力相同，无相对运动，静止平衡状态 若二者之间有应力差，产生波动 为研究弹性波动形成的物理机制和传播规律，须建立波的运动方程（波动方程）
T ＝
2．应变
F S
定义：弹性介质在应力作用下产生的形状和体积的变化 体应变：体积发生变化（膨胀或压缩）
θ
=
V V
e = L
L
线应变：单位长度的伸长（或缩短）量
剪切应变：弹性介质在剪切力作用下，形状发生变化。当切应力较小时，可用 直角的改变量 （也叫偏转角）来度量
eτ
=
L = L
图1.2 立方体单元受力后的形变 (a) 体积压缩 (b) 剪切应变
(3 2 ) 2( )
2 K 3
以上讨论可知，弹性参数是应力与应变的比例常数，表示介质抵抗形变的能力， 其数值愈大，表示该介质愈难以产生形变。 据试验和理论推导，E、σ、μ都大于零，泊松比(σ)在0～0.5之间变化。一般 岩石的σ值在0.25左右，极坚硬岩石的σ值仅为0.05，流体的σ值为0.5，而软的、 没有很好胶结土的σ值可达0.45。表1.1中列举出一些岩石和介质的弹性参数。 表1.1介质的弹性参数
地震勘探原理要点
硕士研究生入学考试辅导要点一，解释地震子波：由点源刚进入弹性区传播的地震波。
反射定律和透射定律：sin sinθθ=入反；sin/sin/v vθθ=入入透透低速带：地表附近的低速度地层。
时间假频：时间采样不足造成的假象。
体波和面波：体波：整个介质区域内传播；面波：在介质分界面传播。
直达波：震源出发未经反射和折射直接到达接受点的地震波。
次生干扰：地表附近障碍物或地表不均匀性造成的干扰。
微地震测井：测量表层速度的浅井地震测井。
鸣震：海水层内的多次反射。
视速度和视波长：观测方向测得的速度和波长。
时距曲线：波的旅行时与源-检关系曲线。
共中心点与共反射点： CMP：源-检中点相同；CRP：具有相同的反射点。
频散（或波散）：波速度随频率变化，引起波形变化。
纵波与横波：纵波：平行与传播方向振动：横波：垂直与传播方向振动。
折射波：产生全反射后，经滑行波以临界角向入射层传播的波。
侧面波：非测线平行方向的次生干扰波（也有大倾角界面反射波）地震绕射波地层突变点为新震源向各方向传播的波。
费马原理：波沿时间最小路径传播。
惠更斯原理均匀介质、层状介质与连续介质：介质性质不变、突变、连续变化。
多次覆盖：对被追踪界面进行多次观测。
空间假频：空间采样不足造成的假象。
简谐波与脉冲波：前者固定频率、后者多频率成分且延续时间短。
滑行波：产生全反射时、透过界面并沿界面传播的波。
规则干扰和随机干扰：前者有确定性传播规律、后者只满足统计规律。
二维勘探和三维勘探：二维勘探：测线观测，三维勘探：面积观测一次反射波与多次反射波前者一次下行和上行，后者有多次上行和下行二，1，图示并推导一个水平界面共中心点反射波时距曲线方程（上162）t v= x：炮检距，v：界面上部均匀介质波速，h：共中心点界面法向深度2,图示并推导水平界面折射波时距曲线方程。
（上33）3，图示并推导一个倾斜界面共炮点反射波时距曲线方程。
（上33）7，简述确定组合参数的方法和步骤。
地震勘探原理习题答案
第一章绪论（略）第二章地震波传播基本规律与时距关系第 1 节地震波基本概念与基本规律2.1.1基本概念1.地震子波：Wavelet，是一段具有确定的起始时间、能量有限且有一定延长长度的信号，它是地震记录的基本单元2.波面：介质中每一个同时开始振动的曲面3.射线：几何地震学中，通常认为波及其能量是沿着一条“路径”从波源传到所考虑的一点P，然后又沿着那条“路径”从P点传向其他位置。
这样的假想路径称为通过P点的波线或射线4.振动图：在波传播的某一特定距离上，该处质点位移随时间变化规律的图形5.波剖面：在地震勘探中，通常把沿着测线画出的波形曲线叫做“波剖面”6.视速度和视波长：如果不是沿着波的传播方向而是沿着别的方向来确定波速和波长，得到的结果就不是波速和波长的真实值。
这样的结果叫做简谐波的视速度和视波长7. 全反射：如果V2>V1，则有sinθ2>sinθ1，即θ2>θ1；当θ1增大到一定程度但还没到90°时，θ2已经增大到90°，这时透射波在第二种介质中沿界面“滑行”，出现了“全反射”现象，因为θ1再增大就不能出现透射波了8. 雷克子波：地震子波的一种，由雷克最早提出，其在时间域的表现形式为：f(t)=[1−2(πf p t)2]e−(πf p t)22.1.2基本原理反射定律：反射线位于入射平面内，反射角等于入射角，即α=α′透射定律：透射线也位于入射面内,入射角的正弦与透射角的正弦之比等于第一、第二两种介质中的波速之比，即：sinα/sinβ=V1/V2Snell定律：波的传播路径满足斯奈尔定律（Snell’s Law），其中P称为射线参数。
即：sinαv p1=sinα′1v p1=sinα′2v s1=sinβ1v p2=sinβ2v s2=p惠更斯原理：波前面上的每一点都可以认为是独立的、新的点震源，每一个点都应看成是新的独立的小震源，叫做次波源费马原理：又称时间最小原理，指波在介质中的实际传播路线所需的旅行时间比任何其他理想传播路线所需的“旅行时间”要短2.1.3地震波的分类在地震勘探中，地层弹性介质内传播的弹性被称为地震波。
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23
P为一常数。A点的坐标为（X，H）
假设：
有n个平行层，各层的介质都是均匀的和各向
同性的，层厚度分别为h1、h2、… …、 hn，层速度 分别为V1、V2、… …、 Vn。
假设：
v1 v2 vn
地震射线为一条折线。
24
25
另一部分透入第二种介质中，这在物理学中叫做折射 波，而在地震学中习惯叫做透射波。
2
波阻抗：在声学中把密度和波速的乘积叫做声阻抗， 在地震学中习惯叫做波阻抗。
只波射有)波才在越会Z强发1≠。生Z2反（射波；阻Z抗1和不Z等2（）波的阻条抗件）下的，差弹别性越波大(地，震反
岩石名称 土壤 砂层
平 面
接收；又设地下的反
射界面是水平的，这
时，射线平面既垂直
界面也垂直地面
5
界面倾斜情况：
当地震测线垂直界面 走向，射线平面既垂 直界面也垂直地面。
当地震测线不垂直界 面走向，则射线平面 只垂直界面，不再垂 直地面。
6
我们将反射线向反方向 延长，同时从波源O向 分界面作垂线OD并延长； 这两条延线交于一点O*， 这一点称做虚波源(地 震勘探中称虚震源)， 因反射线似乎是从O*点 射出来的。
28
4 ）、惠更斯(Huygens)原理
惠更斯原理是利用波前的概念来处理问题。 波是振动在介质中的传播过程。 这种传播是通过介质中相邻部分之间的相互作用来进
行的。 对于波到达较晚的那些部分来说，波到达较早的那些
部分就起着信号来源的作用。
惠更斯(Huygens)原理：
介质中波所传到的各点,都可以看成新的波源，叫做子波源。 可以认为每个子波源都向各方发出微弱的波，叫做子波。 子波是以所在点处的波速传播的。
29
惠更斯－菲涅尔原理：波前原理
波动理论解释光的传播规律的基
本原理。
惠更斯（1629~1695）：荷兰，物 理学家、数学家、天文学家。
1667年发表的《论赌博中的计算》 1673年出版了《摆钟》 1690年出版的《光论》 1665年发现了木星的卫星（木卫六）、土星
的光环、猎户座星云和火星极冠
分能量作为透射波的能量透
入第二种介质中。
透射波的射线称为透射线。 透射线和界面法线PN’之间
的夹角θ2称做透射角。
13
透射定理可改写成如下形式：
V1
sin1
V2
sin2
Va
（视速度）
透射定律也只确定了透射线的方向，而完全没有涉 及透射波的强度，从而它也是属于几何地震学的一 条定律。
32
33
惠更斯原理示意图
34
菲涅耳（1788～1827）：法国，土木 工程师，物理学家。
1815年菲涅耳弥补了惠更斯原理的不 足之处，他保留了惠更斯的次波概念， 补充了次波相干叠加的概念，认为光场 中任一点的光振动是这些次波在该点相 干叠加的结果。惠更斯-菲涅耳原理可表 述如下：在光源S发出的波前面上，每个 面元都可看成是发出球面次波的新波源， 空间某点P的振动是所有这些次波在该点 的相干叠加结果。
当 v1 v2时，才形成透射。
透射波发生在速度不同的分界面上，而反射波发生 在波阻抗差异的分界面上。
在透射波能量不变的情况下，反射波振幅越强，透 射波振幅就越弱；反射波振幅越弱，透射波振幅就 越强。
16
透射系数
透射波的特点： 1）透射波产生的条件，界面上下传
播速度不同 2）透射波的能量取决于透射系数 3）透射波极性与入射波极性一致 4）透射系数的范围（0，2），总为
19
20
层状介质中的地震射线－Snell定律的应用
说明：地震学中，考虑局部问题时，可以忽略地 球表面和层界面的曲率，而且把局部地表和地下 层界面看作是平面。
假设：有n个水平层，各层的介质都是均匀的和各 向同性的，层厚度分别为h1、h2、… …、 hn，层 速度分别为V1、V2、… …、 Vn。
26
费马原理（1660年）：射线原理、 时间最小原理
法国科学家费马（1657－1662）利 用最小的观念提出来的。他当时研究 的是光波。
费马原理：地震波沿垂至于波前面 的路径（波的射线方向）传播所需的 时间最短。
即：在介质中地震波从一点到另一 点的传播时间，传播时以沿时间为最 小的射线路径传播。
• 要确定后来的一个时刻t2=t1+Δt的新波前， 可以把S1上所有的点都看成子波源，认为 它们从时刻t1开始向外发出子波。
• 过了一段时间Δt ，这些子波的“子波前” 应是半径为V Δt的球面。用一个曲面S2将 这些小球面上离曲面S1最远的各点连起来， 就得到和时刻t2=t1+Δt相对应的波前。
• 因为S2上的各点就是波刚刚传到的地方； 比这些点离S1更远的地方，波还没有传到。 这里的S2应该是各个子波前的公切面，这 样的曲面称为各该子波前的包面。
（为简便计，只考虑Vp，这对人工震源是合适的）
21
O（0，0）
层1 i
界面1
1
层2
i
界面2
2
层3 界面3
层4
界面4
层5 界面5
层6
i
n
A（X，H）
X h1，V1 h2，V2
h3，V3
hn，Vn
22
由地面O点至第n层界面A点，地震射线为一条折 线，所需的传播时间（走时）t为：
根据Snell定律：对于某一条射线，P为常数
1680年他制造了一台行星仪
30
1690年惠更斯提出了这个原理的要点，惠更斯认为：波 所到达的每一点可以看做新的波源，从这些点发出球面形状 的子波，而在其后的任意时刻，这些子波的包络面就是新的 波前。
31
利用惠更斯原理求新波前
• 有了惠更斯原理，就可以利用作图的方 法，根据已知的波前求出后来时刻的波 前。如右图所示，S1代表时刻t1的波前。
地震反射波图
从反射可见：由于上覆界面的反射，传下去的能量越来越小；若上覆盖界面有强 反射面时，则更明显，这时该界面好象起到了一个“屏蔽”作用。
10
反射波的特点： 1）形成反射波的条件是反射系数不
等于零 2）反射波的能量取决于反射系数 3）反射波极性的变化，取决与R的
正负 4）反射系数的范围（-1，1）
入射线和法线所夹的角θ1叫做 入射角；
反射波的射线叫做反射线，反 射线和法线所夹的角θ1’ 为反 射角。
4
水平界面情况：
在地决定的平面，称为
射线平面。
根据射线平面的定义
可知，它总是垂直界
射
面的。当我们在地面
线
(假设它是水平的)上 O点激发，沿测线OX
z / z 第一种介质
第二种介质
速度 密度 速度 密度
12
R
2.0
2.4 3.0
2.4
0.67
0.2
3.0
2.4 2.0
2.4
1.5
—0．2
2.1
2.4 2.3
2.4
0.93
0.045
4.3
2.4 4.5
2.4
0.97
0.022
1.5 1.0 1.5
2.0
0.50
0.33
1.5 1.0 3.0
2.5
0.20
0.67
1.5
1.0 0.36 0.0012 3800 0．9994
0.5 1.5 2.0
2.0
0.19
0.68
2.4 2.3 2.5
2.3
0.96
0.02
页岩覆于含气砂岩之上
2.4 2.3 2.2
1.8
1.39 —0.16
含气砂岩在含会砂岩之上 2.2
1.8 2.5
2.3
0.69
0.18
请计算煤层顶底的反射系数（围岩4000，2.6; 煤层2000, 1.3） 9
P sinP1 VP1
sinS1
VS1
sin P 2
VP 2
sinS 2
VS 2
sinPi
VPi
sinSi
VSi
P称为射线参数。在水平层状介质中，当波的某条射线以某一 角度入射到第一个界面后，再向下透射的方向将由上式决定， 这条射线就对应于一个射线参数值Pi。
11
12
透射定律
透射线也位于入射面内，入 射角的正弦和透射角的正弦 之比等于第一、二两种介质 中的波速之比，即：
sin1 V1
sin2 V2
sin1 V1
sin2 V2
当地震波沿OP射在分界面上 的P点时，除有一部分能量作
为反射波的能量回到第一种
介质中以外，通常还有一部
3）、费马(Fermat)原理
关于波的传播:
在均匀介质中，射线是直线；在非均匀介质中， 射线是曲线；
在两种均匀介质的分界面上，存在反射定律和透 射定律(包括“全反射”现象)。
这些知识能不能归纳成同一条更加带有基本性的 规律? 如果能够，怎么样根据那些规律来指导新的 实践?
费马原理较通俗的表达是：波在各种介质中的 传播路线，满足所用时间为最短的条件。
密度(g/cm3] 1．1～2．0 1．4～2．0
速度(m/s) 200～800 300～1300
波阻抗(g/m·cm2×104) 2．2～16 4．2～26
粘土
1．5～2．2
1800～2400
27～52．8
砂岩
2．1～2．8
2000～4000
42～112
石灰岩
2．3～3．0