反射波法

三、地震反射波法1、阐明有效波、干扰波的概念及其相对意义。

在数据采集中，埋置于地面的检波器可接收到来自于地下多种波的扰动，其中只有可用于解决所提出的地质任务的波才称为有效波，所有妨碍有效波识别和追踪的其他波称为干扰波。

由此可见，在反射纵波法勘探中，一般只有反射纵波是有效波，其他波属于干扰范畴，而在瑞雷面波法勘探中，除瑞雷面波外，均为干扰波。

2、画图表示怎样用综合平面图表示观测系统。

它是目前生产中最常用的观测系统图示方法。

它从分布在测线上的各激发点出发，向两侧作与测线成45角的直线坐标网，将测线上对应的接收排列投影到该45角的斜线上，并用颜色或加粗线标出对应线段。

该线段在地面的投影对应覆盖的反射段。

用综合平面图表示观测系统5、什么叫最佳接收地段？反射波的最佳接收地段应怎样选取？在反射波法勘探中，为了有效地避开面波、声波、直达波、和折射波对有效反射波的干扰，可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段，这种最佳接收地段又称为最佳时窗。

在反射波法勘探中，根据各种波在时空剖面上的视速度及到达时间差异选择尽可能避开面波、声波、直达波和折射波，而最大限度突出有效反射波的地段。

8、什么叫滤波？数字滤波处理的目的？一个原始信号通过某一“装置”后变为一个新信号的过程称为滤波。

目的是消除干扰波。

10、请画图说明理想滤波器在频率域的特点及其分类？理想滤波器是有效波在其频率范围内完全无畸变地通过，干扰完全被压制掉。

因此，要求其频率响应为：⎩⎨⎧==01)()(f H f H 其它有效波频带内 这意味着其相位响应特性为零，故理想滤波器一定是零相位滤波器，一定是非物理可实现的。

当然，它也隐含着在有效波频带内不要有干扰，否则无法滤掉。

理想滤波器的频率响应函数图形是一个矩形，像门一样，所以也称之为门式滤波器。

A 、理想低通滤波器其频率响应如图(a)所示，其数学模型为：⎩⎨⎧=01)(f H L c c f f f f ><图24 理想低通滤波器的频率与脉冲响应其中b 图横坐标应为t ，纵坐标应为)(t h LB 、理想带通滤波器一般情况下，记录中既有高频干扰，又有低频干扰，则需要设计带通滤波器，其数学表达式为：⎩⎨⎧=01)(f H b 其它21f f f <<图25 理想带通滤波器的频率响应C 、理想高通滤波器其频率响应为： ⎩⎨⎧=01)(f H H c c f f f f >< 12、请说明一维频率滤波在时间域和频率域怎样实现？在时间域：褶积运算在频率域：乘积运算13、二维视速度滤波的基本原理。

在地震勘探中，有时有效波和干扰波的频谱成分十分接近甚至重合，这时无法利用频率滤波压制干扰，需要利用有效波和干扰波在其他方面的差异来进行滤波。

如果有效波和干扰波在视速度分布方面有差异，则可进行视速度滤波。

这种滤波要同时对若干道进行计算才能得到输出，因此是一种二维滤波。

图32 二维视速度滤波示意图Vf k ==λ1图中斜率即为视速度 在频率波数域将干扰波信息象做外科手术一样去掉，反变换回时空域即可消除干扰。

14、 理解地震勘探反滤波的目的。

所谓反滤波仍然是一个滤波过程，这种滤波过程的作用恰好与某个其他滤波过程的作用相反。

浅层地震勘探反滤波的主要任务是抵消大地滤波作用，其中包括地震记录道中各种设备(如检波器、记录仪都可以看成是一种滤波装置)对地震子波的滤波作用，从而提高纵向分辨率。

15、为什么要进行静校正？静校正有什么特点？地震勘探的基本理论均以地面为水平面、近地表介质均匀为假设前提，例如，平界面的共炮点时距曲线或共反射点时距曲线是双曲线这一结论只有在该假设前提下才正确。

但是，在实际野外观测时，表层因素与假设往往并不一致。

例如，存在地形起伏，低、降速带的厚度变化和速度的横向变化等。

这时观测到的时距曲线不是一条双曲线，而是一条畸变了的曲线。

若是共炮点记录，就得不到正确反映地下构造形态的一次覆盖时间剖面。

若是共反射点记录，则达不到同相叠加，直接影响到水平叠加时间剖面的质量。

特别在丘陵、山区、这种情况更为严重，因此要进行表层因素的校正，即静校正。

静校正有两个十分重要的特点：（1）由于表层低速带的速度十分低，深、浅层反射波的射线路径尽管在低速带以外的各地层中传播时各不相同，但在表层附近几乎都是近于垂直的。

因此，静校正量的大小只与地面位置有关，即对于某一道而言，深、浅层反射波有相同的静校正量。

所以称之为“静”校正。

这种条件称为地表一致性条件。

当然，在某些地区，地表一致性条件不能得到满足．会出现静校不“静”的情况，不在这里讨论之列。

（2） 静校正量有正有负。

16、野外一次静校正怎样进行？需要什么资料？野外(一次)静校正：利用野外实测的表层资料直接进行，又称为基准面静校正。

其方法是人为选定一个海拔高程作为基准线(面)，利用野外实测得到的各点高程、低速带厚度、速度或井口时间等资料，将所有的炮点和检波点都校正到此线(面)上，用基岩速度替代低速带速度，从而去掉表层因素的影响。

它包括有：井深校正、地形校正、低速带校正等内容。

静校前校后真＝＝t t t t ∆-图37 野外(一次)静校正量计算示意图1－基准面；2－地面；3－低速带底界A 、 井深校正是将激发点的位置由井底校正到地面j O ，如图37所示，其校正量为： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-=∆h V h h V j o j 1)(10τ 式中：0V 是低速带速度：V 为正常高速岩层的速度；j o h h +为井中低速带厚度；h 为高速岩层中炸药埋置深度。

由于井深校正总是向时间增大的方向校正，故此式前取负号。

此外，该校正量也可由井口检波器直接测得。

所测得的时间j τ∆又称为井口时间。

B ．地形校正地形校正是将测线上位于不同地形处的炮点和检波点校正到基准面上。

如图37所示，炮点地形校正量为：o o h V 01=∆τ；检波点地形校正量为：s s h V 01=∆τ；故此道（第j 炮第l 道）总的地形校正量为：)(100s s o jl h h V +=∆+∆=∆τττ 地形校正量有正有负，通过s o h h 、的正负体现出来。

通常规定当测点高于基准面时为正，低于基准面时为负。

C 、低速带校正此校正是将基准面下的低速层速度用基岩速度代替。

求取低速带校正量的公式在炮点和检波点处分别为：l l j j h V V h V V )11()11(00-='∆-='∆ττ 故此道总的低速带校正量为：))11(0j l l j jl h h VV +-='∆+'∆='∆（τττ 因为基岩速度总是大于低速带速度，故低速带校正量总是正的。

用计算机进行野外静校正处理，只需将各炮点和检波点的高程、低速带厚度、速度、井口时间等资料送入内存，程序按公式自动地计算出相应的静校正值，然后按静校正值的正负和大小将整道作向前或向后“搬家”即可。

需要的资料包括：地表的高程起伏、低降速带的速度和厚度、以及炮井埋深等信息。

17、为什么要进行动校正？动校正怎样进行？在水平叠加中，动校正处理是针对共反射点道集进行的。

它把炮检距不同的各道上来自同一界面同一点的反射波到达时间按正常时差规律校正为共中心点处的回声时间，以保证实现同相叠加，使得叠加后的记录道变为自激自收的记录道．从而直观反映地下构造形态。

除了在共反射点道集中作动校正外，它也可用于共炮点记录，方法完全一样但含义不同。

此时它将来自一段平界面的反射波双曲线型时距曲线校正为直线型，得到一次覆盖时间剖面，直观地反映地下一段反射界面特征。

在此我们均以共反射点道集动校正为准进行讨论。

（1）动校正量的计算对于整道而言，动校正量可有下式计算：i i j i i ij ij t t V x t t t t 02/1022200)(-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-=∆由公式可以看出，动校正量既是i t 0的函数，又是j x 和速度的函数。

对于任一道来说(炮检距固定)，深、浅层反射波(i t 0不同)的动校正量不同，即动校正值随时间而变。

这就是动校正中所谓“动”的含义。

当i t 0和j x 固定，则速度越大，校正量越小，反之，越大；当i t 0和速度固定时，则随着j x 的增大，校正量也增大。

通常采用的校正方法是将炮检距不同的各道上每一个样值点时间均认为是一个“反射波”到达时，都需要校正。

道集上所有道、所有校值点均根据公式算出动校正量来进行校正。

当然，这样的校正，真正有反射之处的反射信息得到了校正，但是没有反射信息的地方也作了校正，计算机计算时必然会有许多不必要的动校正工作量，但是由于目前仍无法自动检测有效反射信息，故这种方法仍是目前流行的计算方法。

在计算校正量时，关键因素是速度参数是否选取的准确。

如图40所示，若所选取的速度是一次反射波的速度，则双曲线同相轴能够被校直，从而能实现同相叠加，否则将直接影响叠加效果。

图40 用不同速度进行动校正对一次波和多次波的影响（2）动校正的实现因为在计算机中样值点的时间是通过内存单元的序号体现的，故动校正采用“搬家”的办法实现，即将相应于某时刻的内存单元中的样值数据按动校正量的大小“搬”到相应于自激自收时刻的内存单元中去。

虽然据公式计算出的任何两个相邻样值点的动校正量一般是不同的，但计算机只能进行离散量处理，当相邻样值点的动校正量经四舍五入为同样的采样间隔数时，可认为它们具有相同的动校正量(整数倍采样间隔数)。

据此，将一道中所有样值点分为若干组进行“搬家”：组内动校正量具有相同的整数倍采样间隔，“搬家”距离一样；不同组校正量不同，“搬家”距离不同；相邻组“搬家”距离总是相差一个采样间隔。

由于动校正量从浅到深的变化规律一般是越来越小，故相邻组“搬家”距离的变化规律一般是后一组比前一组少移动一个采样间隔。

因此“搬家”结束后，相邻组之间会出现一个“空”，使某些样点值空缺。

一般用“插值补空”的办法(用相邻样值点数据经运算后代入)来处理这一问题。

18、为什么动校正后会产生波形畸变？如图42(a)所示，设沿测线接收到来自地下界面R 的反射波，在自激自收点0处和在炮检距为i x 的接收点G 处，反射波到达时分别为0t 和i t 。

且假设这两道上来自同一界面的反射波延续时间t ∆相同。

它们的相位时距曲线应当彼此平行，即在t t t i i ∆+~这段时间内各样值点的动校正量应当完全相同。

但是，因目前计算动校正量的思想是将t t t i i ∆+~这段时间内各样值点时间作为多个反射波时间看待，必然会计算出的各样点的动校正量不同。

因此，校正后炮检距为i x 的道上的反射波与0t 道上的反射波形状不同，发生畸变，如图42(h)所示。

图41 “成组搬家”和“插值扑空”示意图（a ）“搬家”前记录道样点位置；(b)“搬家”后记录道样点位置图42 动校正引起的波形畸变示意图(a)动校正前；(b)动校正后用“成组搬家”方法实现动校正时，组内波形没有变化，组与组之间的“空”会使记录道波形产生明显畸变，即使插值补空也不能根本解决问题。