1-地震波的基本特征
地震勘探与原理
第二章几何地震学第二章几何地震学本章内容提要：Main Content:在这一章中我们将讨论地震勘探的一些基本原理，这些原理是地震勘探的理论基础。
首先介绍岩石的弹性、地震波的基本概念（类型、描述（振动图、波剖面、频谱、波前、射线〕）；然后，分析地震波在岩石中的传播速度，最后讨论地震波在分界面上、层状介质中的传播规律以及地震波的频谱和振幅特点。
第一节岩石的弹性Passage 1 Rock Elasticity Property本节主要内容：1．理想弹性介质与粘弹性介质Ideal Elasticity Media and Plastics Media2、几种弹性模量（弹性常数）Some Elasticity Mould/Constant1．理想弹性介质与粘弹性介质(Ideal Elasticity Media and Plastics Media)介质分为：1)弹性介质：物体受力后，发生形变，但当外力撤消后，即能恢复原状的性质。
2)塑性介质：物体受力后，发生形变，但当外力撤消后，不能恢复原状的性质。
一般，自然界中的任何物体都具有这两种性质，但把它看成是什么性质或说看成是弹性介质还是塑性介质，是与一定的因素有关的，即一个物体是弹性还是塑性介质，除与本身性质有关外，还与外力大小、作用时间长短有关，如弹簧，一般我们都把它看成是弹性体，但当我们的作用力非常大，并且作用时间很长时，它也变成塑性体（即使除去外力后，弹簧也弹不起来了）结论1：地震勘探中将地下岩石看做为弹性介质---地震勘探的理论基础由于在地震勘探中作用力都是很小，且作用时间也很短（一瞬间），故可把地下介质看作以弹性为主，抽象后为弹性介质。
2、几种弹性模量（弹性常数）(Some Elasticity Mould/Constant)当用相同的力作用于不同的岩石，将可能产生不同的形变，这是因为不同的岩石具有不同的弹性性质，通常可用下述弹性模量（常数）来描述岩石的弹性性质。
地震剖面解释要知道的内容
第一章地震资料解释基础第一节地震波的基本特征?一、波的类型二、地震波的特征?第二节地震剖面特点与地震资料处理流程?一、地震剖面的一般概念?二、地震资料处理流程简介?第三节偏移现象和偏移归位?一、时间剖面的偏移现象?二、偏移叠加原理?三、偏移叠加、叠加偏移和叠前偏移四、二维偏移和三维偏移?第四节地震勘探的分辨能力?一、子波的概念?二、地震子波与分辨能力的关系?三、垂直分辨率?四、水平分辨率?第五节影响地震波传播的地质因素一、表层地震地质条件?二、地下地震地质条件??第二章地震解释的基本方法第一节地震反射层位的地质解释一、地震剖面与地质剖面的对应关系?二、地震反射标准层具备的条件?三、确定反射标准层的方法?四、确定反射标准层的代号和对比标?第二节时间剖面的对比?一、反射波对比的基本原则?二、实际对比方法?第三节与复杂地质现象有关的异常波一、绕射波?二、断面波三、多次波?四、伴随波?第四节弯曲界面反射波?一、凸界面反射波的特点二、凹界面反射波的特点?第五节地震解释中可能出现的各种假象?一、表层变化引起的假象?二、速度变化引起的假象??第三章地震资料的构造解释第一节地震构造解释概论?一、构造解释流程?二、资料准备?三、构造解释内容简介?第二节断层解释?一、断层在地震剖面上的一般标志?二、断层模型的剖面特征?三、几种典型断层和断裂系的解释?第三节断层基本要素的确定与组合?一、断层基本要素的确定?二、断层组合的一般规律?第四节典型构造解释一、披覆构造)?二、挤压褶皱与高陡构造?三、底辟构造?四、流体底辟构造?五、花状构造第五节不整合面的解释?一、不整合的一般概念?二、不整合面的反射特征?三、几种典型的不整合面剖面特征?第六节深度剖面绘制?一、平均速度法?二、曲射线法三、值的求法第七节地震构造图的绘制一、地震构造图的基本概念?二、绘制构造图过程与步骤?三、等值线图的勾绘四、绘制构造图?五、构造图的解释?六、利用构造图绘制地层等厚图??第四章三维地震和垂直地震资料的解释第一节三维地震资料解释一、三维地震数据体的特点二、三维地震资料构造解释三、等时切片的解释?第二节人机联作解释技术一、人机联作解释及其特点?二、人机联作解释系统配置?三、解释工作流程第三节垂直地震剖面解释一、垂直地震剖面基本原理与观测方法二、垂直地震剖面特点三、垂直地震剖面的解释和应用??第五章地震波速度资料解释与应用第一节影响地震波速度的因素与分布规律一、影响速度的一般因素二、地震波速度与多孔介质流体性质关系?三、几种与油气关系密切的岩层速度特征?四、速度分布规律?第二节几种速度概念与叠加速度谱的解释一、速度的概念?二、叠加速度谱的解释第三节层速度估算砂泥岩百分比和储层参数一、利用层速度估算砂泥岩百分比二、利用层速度估算储层参数?第四节利用层速度预测地层压力一、概述?二、图板法三、经验公式法?第六章地震资料的沉积解释第一节地震资料的沉积解释概述?一、地震资料地层、岩性解释发展概况?二、地震资料的沉积解释内容?第二节地震层序分析?一、沉积层序与地层层序二、层序的年代地层学意义三、地震反射的地层学意义?四、地震层序的划分第三节地震相分析?一、地震相分析的概念?二、地震相参数?三、地震相图的编制第四节典型的地震相模式一、大陆边缘地震相模式二、断陷湖盆地震相模式?第四节层序地层分析方法?一、概述二、有关的基本概念?三、层序分析一般方法?第七章地震资料在储层和油气预测中的应用第一节地震储层预测技术?一、地震反演技术?二、属性分析技术?第二节地震属性在储层研究中的应用?一、几种地震信息与岩石物性和油气的关系?二、地震属性的应用与实例分析?第三节地震资料在含油性检测中的应用一、地震剖面上直接检测油气?二、应用属性技术检测油气?第四节 AVO技术分析与应用一、AVO技术分析二、应用AVO技术检测含气层??第八章地震资料在油藏监测中的应用第一节地震监测的岩石物理学基础?一、随时间变化的油藏特征二、与地震监测有关的岩石物理特征三、用于油藏监测地震特征?第二节地震监测技术?一、时移地震二、微地震技术第三节地震监测资料的解释应用一、时移三维地震油藏监测解释应用二、井中地震油藏监测解释应用?三、微地震检测的应用主要参考文献。
高中地理必修一 第1章第4节地球的圈层结构(含答案)
第4课 地球的圈层结构课程标准 课标解读1．运用示意图，说明地球的圈层结构 1．掌握地震波的分类和不同特征2．能说出两个不连续面的名称及根据它们划分的地球内部圈层结构，以及每一圈层的特征3．掌握地球的外部圈层结构及其特征知识点01 地球的内部圈层结构（一）地震波1，地震波可以分为纵波（P 波）和横波（S 波）。
2，纵波的传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播。
3，横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。
4，纵波和横波的传播速度，都随着所通过物质的性质而变化。
（二）不连续面与地球的内部圈层结构1，在地球内部地震波曲线图上，可以看出地震波在一定深度发生突然变化。
这种波速突然变化的面叫不连续面。
2，地球内部有两个不连续面：一个在地面下平均33千米处，在这个不连续面下，横波和纵波的速度都明显增加，这个不连续面叫莫霍界面；另一个在地下约2900千米处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波完全消失，这个面叫古登堡界面。
以这两个不连续面为界，地球内部被划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
3，地壳是地球表面一层由固体岩石组成的坚硬外壳，位于莫霍界面以外。
海洋地壳薄，一般为5-10千米；大陆地壳厚，平均厚度为39-41千米，有高大山脉的地方地壳会更厚。
4，地幔从莫霍界面直至古登堡界面，占地球总体积的80%。
地幔分为上地幔和下地幔，上地幔的上部存在一个软流层，岩石部分熔融，能缓慢流动。
科学家推断，软流层是岩浆的主要发源地，地球板块的运动目标导航知识精讲与之相关。
上地幔顶部与地壳都由坚硬的岩石组成，合称岩石圈。
5，地核主要由铁和镍等金属组成，分为外核和内核两层。
外核是熔融状态的金属物质，科学家认为，外核液态物质的运动形成了地球的磁场。
内核是一个密度极大的固体金属球。
【即学即练1】2011年3月11日，日本发生里氏9.0级地震，震中位于日本本州岛仙台港以东130千米的海域，震源深度10千米，地震引发最高达10米的大海啸，造成严重的人员伤亡。
地震波的运动学特征
地震波的运动学特征
地震波是指由地震震源产生的，随着地震能量扩散而在地球内部传播的波动现象。
它具有以下运动学特征：
1. 传播方式：地震波在地球内部的传播方式分为纵波和横波两种，其中纵波的传播速度较快，而横波的传播速度较慢。
2. 波向：地震波的传播方向由波源、传播距离和介质性质等因素决定，大地震常会产生多个传播方向的地震波。
3. 波速：地震波的传播速度受到地球内部不同介质的影响，从而在不同介质中具有不同的速度，一般来说，波速越高，能量传输效果越好。
4. 能量：地震波的能量由地震震源产生，随着波向扩散而逐渐弱化，能量的强度与地震震源的大小和位置有关。
5. 频率：地震波的频率是指波浪中振动的周期，地震波的频率范围很广，从几十秒到几百赫兹不等，不同频率的地震波对建筑物的破坏程度也不同。
地震波形记录解释初探
地震波形记录解释初探地震是地球内部能量释放的结果，也是地球表面上最为剧烈的自然现象之一。
由于地震波的传播具有时空变化特征，科学家们通过地震波的记录和分析可以了解到地震的发生机理、规模和震源位置等关键信息。
本文旨在初步探讨地震波形记录的解释方法和意义，帮助读者更好地理解地震学的基础知识。
地震波形记录是指地震仪器所记录下的地震波信号。
地震波分为纵波（P波）和横波（S波），它们在地震波形记录中呈现出不同的特征。
P波的传播速度较快，是最先到达地震仪的波，其波形记录通常为振幅较小、周期较短的曲线。
S波的传播速度相对较慢，稍后于P波到达，其波形记录通常为振幅较大、周期较长的曲线。
通过解读地震波形记录，专家可以确定地震的震级和震中位置。
首先，地震波形记录能够提供地震波的振幅信息。
地震波的振幅反映了地震能量的释放程度，可以用来评估地震的规模。
在地震波形记录中，振幅的高低可以通过曲线的波峰和波谷来判断，振幅越大表示地震能量越强。
通过对波形记录进行分析，科学家可以计算出地震的震级，即用于衡量地震能量强弱的指标。
地震波形记录中的振幅信息对于灾害预警和地震监测具有重要意义。
其次，地震波形记录可以揭示地震波的传播路径。
地震波会在不同介质中传播，其速度和路径会发生变化。
在地震波形记录中，P波和S波的到达时间差被称为震相时间差，可以用来确定地震发生的位置。
通过多个地震仪器的波形记录，科学家可以通过计算震相时间差的差异来确定地震的震中位置。
此外，地震波的传播路径也可以通过波形的形态来分析。
不同路径上的地震波形记录会呈现出不同的特征，通过比对和分析不同地震事件的波形记录，可以揭示地球内部的结构和地质特征，为地质学研究提供重要线索。
第三，地震波形记录还包含了地震波的频率信息。
频率可以理解为地震波的震荡速度，代表了地震波的周期性和变化规律。
在地震波形记录中，不同频率的波动呈现出不同的波形特征。
低频地震波形记录通常具有长周期的震荡，而高频地震波形记录则具有短周期的震荡。
地震解释1
1.1.3 地震波的性质
1.1地震波的基本特征
1.1.1 波的类型 地震波可分为入射波、反射波、直达波、 透射波、折射波、滑行波等几种。
与勘探有关的几种地震波
1）地震波的特性：入射波的振幅和分界面两 边介质的波阻抗有如下关系：
R= ρ 2V2 – ρ 1V1
ρ 2 V2 + ρ 1 V1 ρ 1V1 表示反射界面上介质的密度和速度； ρ 2V2 表示反射界面下介质的密度和速度； 分界面两边各介质密度和速度乘积ρ 2V2 、ρ 2V2叫波阻抗； 比值R叫做波从介质入射到分界面时界面的反射系数 R。
地震地质综合解释
引言 地震地质解释的基本内容：
（1）地震地质解释在构造方面的应用 （盆地与构造样式分析） （2）地震地质解释在沉积方面的应用 （地震地层与层序地层）
（3）地震地质解释开发方面的应用
（油藏描述与油气动态检测）
第一章地震资料解释基础
1.1地震波的基本特征 1.1.1 波的类型 1.1.2 地震波的特征
非周期振动与地震记录
视振幅:质点离开平衡位置的最大位移
(图1-4)，振幅大小与能量有关,波动理论 证明振动能量的大小与振幅平方成正比。 视周期:两个相邻极大点或极小点之间 的时间间隔，记为T*，T*表示质点从极大点 经过极小点再回到极大点完成一次振动所 需的时间。 视频率:表示质点每秒钟内振动的次数 ，记为f*，以―Hz‖或周/秒为单位。T*与f* 互为倒数。视频率越高、波的视波长越短
1.3.4 二维偏移和三维偏移
1.3.1时间剖面的偏移现象
当界面水平时，对水平界面的原始记录经过动校正
后，把波形画在爆炸点与接受点之间的一半位置，即共
中心点位置的正下方，反射同相轴所反映的界面段位置 与真实界面的空间位置是基本相符的。 当界面倾斜时，实际上反射点并不在接收点的正下 方。如图，仍然按水平界面时的情况进行动校正和共中
地震波的基本性质分析
社会影响：地震波引起的社会恐慌、心理危机等社 会影响 地震波的危害与防范措施
地震波的危害与防范措施
紧急疏散：在地震发生时，及时疏散人员，避免人 员伤亡
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宣传教育：加强地震知识的宣传教育，提高公众的 防震意识
单击此处输入你的正文，请阐述观点
地震波的产生：地球内部构造和地壳运动是地震波产生的根源 地震波的传播方式：纵波和横波两种方式传播 地震波的传播速度：纵波传播速度较快，横波传播速度较慢 地震波的传播范围：地震波可以传播到很远的距离，对周围环境产生影响
地震波的传播速 度与介质性质有 关
地震波在固体介 质中传播速度最 快
地震波在液体介 质中传播速度较 慢
地震波在气体介 质中无法传播
波动是地震波的基本特征 波动具有方向性 波动具有周期性 波动具有传播速度
地震波的周期性是指地震波在传播过程中具有重复出现的特点 地震波的周期与震源的周期以及地球内部的物理特性有关 地震波的周期性对于地震预测和地震工程具有重要意义
通过研究地震波的周期性，可以更好地了解地球内部的物理特性和地震波传播的规律
地震波在工程地质中的应用案例：介绍了地震波在桥梁、隧道、地铁等工程建设中的应用案 例，说明了地震波在工程地质中的实际应用效果。
地震波在工程地质中的未来发展：随着科技的不断进步，地震波探测技术将不断发展和完善， 未来将在工程地质领域发挥更大的作用。
人员伤亡：地震波引起的建筑物倒塌、滑坡等造成 人员伤亡
地震数据处理：对采集到的数据进行预处理、特征提取等操作，以便后续分析
地震数据分析：利用数学、物理等方法对处理后的数据进行深入分析，提取地震波的特征、 震源机制等信息
1地震波的基本特征PPT课件
第一章
第一节 地震波的基本特征 一、波的类型 二、地震波的特征
第一节 地震波的 基本特征
1、地震波的性质
二、地震波的 特征
爆炸点尖脉冲
弹性波
非简谐波
形成地震子波
遵循关于波的一般运动规律
图1 与地震勘探有关的几种波
第一节 地震波的 基本特征
一、波的类型
入射角不大时，转换波的强度很小。垂直入射时，不产生转 换波，且反射波振幅与入射波振幅和分界面两边介质的波阻抗有 如下关系：
反射波的振幅：
A反22VV22
1V1 1V1
A入
反射系数： RA反2V21V1 A入 2V21V1
震资料 处理流程
一 2、、地震地剖震面剖的显面示 的一般概念
（2）变面积剖面: 用梯形面积的大小和边缘的陡缓表示地震波能量的强弱 特点：能够反映界面的形态，直观性强，外形与地质剖面接近。
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
一 1、、地震地剖震面剖的种面类 的一般概念
地震模型的水平叠加剖面
塔东2
偏移剖面
波阻抗剖面
第二节 地震剖面 特点与地震资料 处理流程
一 2、、地震地剖震面剖的显面示 的一般概念
(1)波形剖面: 用振动图形表示地震记录的波形
特点：比较全面反映地震波的动力学特征细节 ( 如振幅、频率和相位等 ),反映
地震资料综合解释
第一章
第一节 地震波的基本特征 一、波的类型 二、地震波的特征
第一节 地震波的 基本特征
地震资料地质解释 第2课 地震层序-地震反射波的基本特征 [兼容模式]
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第二章地震层序分析seismic sequence•2.1 地震反射波的基本特征•2.2 地震反射界面的追踪对比方法•2.3 地质界面的类型和特征•2.4地震反射界面的类型、成因及区分•2.5地震地层单元划分2.1 地震反射波的基本特征2.1.1 地震时间剖面的特征2.1.2 单道地震记录的形成机制2.1.3 地震子波的有关概念2.1.4 地震波的分辨率时间剖面是由众多相邻的单道地震记录所组成的。
单道地震记录反映的是该点位的振动图，它反映了其下地层的反射系数的垂向变化特征。
时间剖面的纵坐标为双程旅行时间。
通常为ms。
波形显示：用振动图形式显示地震记录的波形。
可以较全面地反映地震动力学特征（如振幅、频率和波形），但是反映界面起伏的直观性较差。
（1）地震记录显示的形式波形+变面积显示：在波形显示的基础上，用梯形面积的大小和边缘的陡缓表示地震能量的强弱。
这种显示能够反映界面的形态，直观性强，外形与地质剖面接近，但是波的动力学特征细节不清。
波形+变密度显示：用密度值大小表示地震波能量的强弱。
振幅强则光线密度大，色调深；振幅弱则光线密度稀，色调变灰。
变密度显示不如变面积显示的剖面反射层次清晰。
波形+彩色显示：色彩鲜艳、层次分明，特征突出，表示地震信息的动态范围更大，利于对比。
现有工作站系统多采用彩色显示，利于对比解释。
波形显示波形+变面积显示波形+变密度显示波形+彩色显示时间剖面显示方式的对比（2）显示比例深/宽比：1:2深/宽比：1:1深/宽比：2:1（1）地震子波：由人工震源所激发出的弹性波是一个脉冲波，在传播过程中由于大地滤波作用，要发生复杂的变化，由于高频成分受其影响最大，而低频成分受其影响小，因此在传播一定距离后，尖脉冲变成了频率较低，具有一定延续时间且相对比较稳定的波形，称其为地震子波。
激发接收2.1.2 单道地震记录的形成机制（2）地震子波的传播•地震子波传播到波阻抗界面上时，一部分能量传过界面继续向前传播，一部分则被反射回来，为便于讨论，将它们分别称为入射子波、透射子波和反射子波。
02-1-地震勘探-地震波基本概念1弹性波
杨氏模量（ E )
E
应力 应变
F/S L / L
(2) 泊松比（σ） 在拉伸形变中，直杆的横切面会减小。反之，在轴向挤压时，横截面将增大。
也就是说，在拉伸或压缩形变中，纵向增量 L和横向增量 d的符号总是相
反的。
泊松比: 介质的横向应变与纵向应变的比值 σ =- d / d
L / L
(3) 体变模量 一个体积为V的立方体，在流体静压力P的挤压下所发生体积形变。即每个正 截面的压体变模量（压缩模量）: 压力P与体积相对变化之比 K= - P
参考书《弹性波动力学 》
自然界中绝大部分物体，在外力作用下，既可显弹，也可显塑
地震勘探，震源是脉冲式的，作用时间很短（持续十几～几十毫秒），岩土受 到的作用力很小，可把岩、土介质看作弹性介质，用弹性波理论来研究地震波。
各向同性介质：凡弹性性质与空间方向无关的介质 各向异性介质: 凡弹性性质与空间方向有关的介质
36个cij变为21个cij
各向同性
21个cij变为2个弹性参数
三、弹性模量
1．弹性模量的定义
弹性模量也叫弹性参数或弹性系数，它表示了弹性体应力与应变之间的关系， 反映了弹性体的弹性性质。
(1) 杨氏模量
当弹性体在弹性限度内单向拉伸时，应力与应变的比值称为杨氏模量（拉伸模量）。
E = F/S T
L / L e
地震波是机械波的一种
机械波定义：机械振动在介质中的传播。 形成机械波的两个必要条件：波源和介质。
•1）什么是波？
声波
绳子传播的波
水波
什么是地震波？
•弹性波：弹性介质中传播的波
•地震波是地下岩层中传播的弹性波
• 弹性波的产生
2、弹性介质与粘弹性介质
地震勘探原理__各章要点总结
第一章 地震勘探的理论基础1、各向同性介质：弹性与空间方向无明确关系的介质称各向同性介质，否则是各向异性介质。
2、泊松比σ：弹性体受力纵向伸长(缩短)与横向收缩(膨胀)的比值。
L L d d //∆∆=σ3、对于大多数沉积岩石，σ=0.25，∴V P =1.73V S 。
4、瑞雷面波(R 波)特点：(1) 波的能量分布在地表附近的介质中并随深度迅速衰减。
(2) 质点振动方向分上、下、坐、右，合成的振幅轨迹是椭圆(逆时针方向)，长轴垂直地面，长短轴比值是2/3。
(3) 当σ=0.25时，V R = 0.92V S =0.54V P ，速度低、频率低(10~30Hz)，波形宽。
(4) 有频散(波散)现象，不同频率的成分传播速度(相速度)不同，即群速度不等于相速度。
5、拉夫面波(L 波) 特点：能量沿地震界面分布，振动方向与传播方向垂直，振动平面平行界面，即为SH 波，由于水平振动，检波器接收不到。
6、地震波的特征：运动学特征——研究波在地层中传播的空间位置与传播时间的关系。
动力学特征——研究波在地层中传播的能量(振幅)变化和波形特征(频谱)。
7、惠更斯原理(1690)也叫波前原理，说明波向前传播的规律。
在弹性介质中，任意时刻波前面上的每一点，都可看作是一个新的波源(子波)而产生二次扰动，新波前的位置可认为是该时刻各子波波前的包络。
惠更斯原理只给出了波传播的空间位置，而不能给出波传播的物理状态。
菲涅尔(1814)对惠更斯原理进行了补充：波在传播时，任意点处的振动，相当于上一时刻波前面上全部新震源产生的子波在该点处相互干涉的合成波。
8、视速度定理地震波的传播是沿射线方向进行的，而观测地震波是沿测线方向进行的，其方向和射线方向不一致。
波前沿测线传播的速度不是真速度V ，而是视速度*V 。
αsin //=∆∆=∆∆∆∆=*xs t x t s V V βαcos sin V V V ==* 式中 α——射线与地面法线的夹角，称入射角；β——波前与地面法线的夹角，称出射角。
地震波运动学(12学时)
第一章地震波运动学（12学时）第一节地震波场概述一、波1、定义：振动在介质中传播叫波。
振动：质点在平衡位置附近的往返运动。
2、形成波的必要条件：振源和传输波的弹性介质。
质点绕平衡位置振动，一个质点带动另一个质点，于是便形成波。
还有关于波动的感性认识，可通过观察水面上各点的运动来得到，如果将一块石头扔进平静的湖水中，水面上就会出现一圈圈的波纹，水面的这种运动，就是最直观的一种波动。
水面上被石头打中的那一点叫波源，因为所有的波纹都似乎从那一点“发源的”应该注意每一条波纹都不是固定在水面上，而是不断变化，不断运动，任何固定的画面，都不能真正代表运动过程。
不难看出，当波纹从源向外传播时，湖水并不会从波源向四周流动，如果水面上漂浮着一片小树叶，我们将会看到，当小树叶受到“波及”时，它并不向湖岸运动，而是看来似乎是一上一下振动，实际上每个水面的质点都是就地近似地做圆周运动。
当石头刚刚掉下去时，水面上被石头打中的那一部分就开始下陷，后来在表面张力等的作用下，那一部分水面不开始上升，这样被打中的一部分水面就首先开始振动起来而形成波源。
但是水面是一个整体，它的各个部分是互相联系，一部分，一经振动，势必牵动周围的其它部分也随后振动起来，这些被牵动的振动，就通过水面上各个相邻的联系，而由近及远地传播开去，在这个例子中，振动是沿着水面传播的，这种传播振动的物质叫媒质找介质，一般所说的波或波动就是振动在周围介质中的传播，振动在介质中传播是需要时间的，当波源开始振动一段时间后，远处的介质才开始振动，这就是说振动是以一定的速度在介质中传播的，这个速度叫做该介质的波速，波速的大小取决于介质的性质或状态，也决定于波动的本身的某些特征，必须指出波的传播速度和各部分介质本身的振动以速度，就像水波的传播速度和水面质点的振动速度是完全不同的两个概念，在地震勘探中，了解各种地层中地震波的传播速度是十分重要的，这个问题以后要详细讲，而地面质点的振动速度则反映在地震波的波形，经过微分以后的数值上，一般是不研究的。
地震资料解释基础
②透过波： sin 1
sin 2
V1 V2
当θ2=90°时产生滑行波则
V1 sin 1 V2
（V2＞V1）
③滑行波（过渡波）：产生滑波的条件：介质之间的
波速V2大于介质的波速V1，
1 c arcsin
V1 V2
④折射波：透射波在第二种介质中沿界滑行，其沿界面滑 行的速度为V2，这种现象叫全反射，我们把开始出现 “全反射”时的入射角叫临界角，即当入射角=临界角时 产生滑行波。 由于滑行波沿界面滑行引起另外的效应，由于介质1与介 质2是密接的，滑行波传播过程中，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。（首波）（即透射波的能量都 集中在界面附近，能不断向上转化给首波，形成折射波的 能量） 形成折射波的条件：V2＞V1 θ=θC 对于多层介质只有当下伏地层速度大于上伏地层的所有各 层速度时才能产生折射波。 在实际的地层剖面中只有某些地层能满足形成折射波这个 条件，因此“折射层”的数目要比“反射层”的数目少得 多。 ⑤直达波：从震源直接沿测线传播的波，没有遇到分界面。
从另一角度又分
纵波 体波 横波 面波
Vp
3Vs
2、按传播路径划分
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：（先讲几种简单的） ‘ 1 '1 （1）反射波 产生反射波的条件： 当入射波垂直入射界面的产生 反射波的条件为：（不存在转换波） V V V Z 波阻抗
计算机处理获得地震 剖面或三维数据体
地震地质层位标定
地质构造解释
地层孔隙度解释
地层有效厚度解释
地层岩性解释
地震勘探阶段
2.1地震时间剖面的特征
第二章地震层序分析•2.1 地震时间剖面的特征•2.2 地震反射界面的追踪对比方法•2.3 地质界面的类型和特征•2.4地震反射界面的类型、成因及区分•2.5地震地层单元划分1第1节地震反射波基本特征一、地震波有关概念二、地震子波有关概念三、单道地震记录形成机制四地震剖面特征四、地震剖面特征五、地震波分辨率2一、地震波有关概念地震波指振动即质点在其平衡位置附近所做的来往返1波的类型按传播过程中质点地震波：指振动，即质点在其平衡位置附近所做的来回往返的运动，在介质中的传播。
纵波1、波的类型—按传播过程中质点振动方向纵波：介质中质点的振动方向与波的传播方向平行，称为纵波，又称为压缩波。
横波：介质中质点的振动方向与波的传播方向垂直，称为横波，横波激发接收困难，地震勘探主要采用纵波，横3又称为剪切波。
波在流体中不能传播，速度为纵波的0%～70%。
故纵横波联合勘探是发展方向。
1、波的类型—按传播过程中传播路径特点4３、地震波性质回顾波最基本的形式是谐波，以正弦波为例，其在不同时刻的位移量U （与平衡位置间的距离）为：U=Asin(ωt+φ0)A 为振幅，指谐振动曲线中代表质点离开平衡位置的最大位移。
Aω为频率，指谐振动系统在一秒中所完成的振动次数。
频率的倒数为周期T，它是完成一次振动所需要的时间(秒)间(秒)。
ωt+φ0为相位，它是时间t的线性函数，它在不同时刻有不同的数值并决定着该时刻的位移值。
AUφ0为初始相位，是与谐振动开始时间有关的一个量。
波峰：质点位移为正时的极值点。
波谷：质点位移为负时的极值点。
周期：相邻两波峰(或波谷)间的时间间隔。
U 6持续时间：初始振动到终止振动所持续的时间相位数：在持续时间内波峰或波谷的个数实际的地震波并非简谐波，而是一种复杂的波，严格讲不具周期性，但它可以看作是由无数简谐波叠加形成的复合波又具有类似于简谐波的特点叠加形成的复合波。
又具有类似于简谐波的特点，这时可借鉴简谐波的概念描述，但前面要冠以“视”字视振幅：质点离开平衡位置的最大位移量视周期：相邻两波峰(或波谷)间的时间间隔波峰：质点位移为正时的极值点。
反射波地震勘探
了这个计算问题）
3、费马原理 （又叫射线原理，最小时间原理） 波在各种介质中传播路径，满足所用时间为最短。
这种满足一定边界条件的源函数极值问题称之为变分问题。
由变分发求解：
取极 max
解：
按照惠更斯原理，可以把滑行波经过界面的每一点看作向上发射子波的新震源，于是在介质Ⅰ中产生了一种子波， 称为折射波。（有时称为首波或初至波）
自震源 O 到 m 点的范围内，不存在折射波，这个范围叫折射波的盲区。
折射波形成的基本物理条件：界面下覆介质的波速应大于上覆介质的波速。 在实际的地质剖面中，v 是随地层的深度增加而增加，但上、下地层速度倒转的情况也会出现，因此，在同一剖面
b、入射角的正弦和透射角的正弦之比，等于入射波和透射波的速度之比，即： （2）对于水平层状介质，可综合反射定律和透射定律内容推出
斯奈尔定律（snell） （3）透射系数：
…….透射波振幅
…..入射波振幅
a、在入射波能量不变的情况下，反射波振幅越强，则透射波振幅越弱。 b、 透射系数 T 总是正值，故透射波的相位与入射波的相位总是保持一致。 3、折射波：
V*=T V*= V*/f λ =TV=V/f K=1/ λ * =1/T V*=f/ V*
本节主要讨论地震波在传播过程中所遵循的两个基本原理（惠更斯——菲涅尔原理，费马原理 ）和地震波在介 质分 界上产生的反射波，透射波，折射波，全反射等传播特点。
一、 地震波的传播原理 1、惠更斯原理（huygens） 1690 年
如: T*=0.02 秒， f *=50 赫兹。图中的极值（正或负称为相位） 其中，振动的正向极值或负向极值的个数，称之为相位数。 第一正向极值叫做第一相位。 单道地震记录，多个振动图形的总和就是地震波形记录。 地震资料对比中所说的“波形特征“：
地震波的运动学资料
vp i
三、地震波传播规律
2、费马（Fermat）原理：波在介质中的传播时， 沿着时间最短路径传播。
三、地震波传播规律
３、惠更斯（Huygens） 原理：波在介质中传播 所到达的各点，都可以 看作新的波源。
四、与地震有关的各种地震波
１、按质点震动方向分：纵波（P）、横波（ SH 、 SV）
P波
sin1 sin2
v1
v2
斯奈尔定律
广义斯奈尔定律：
假定：
第i层纵波速度为： v pi
第i层横波速度为： v si
v si
第i层横波入射角： si
第i层横波透射角： si 射线参数：P
sip n 1sis nisip n i sin sisin p i P
vp 1
vsi
vp i
vsi
一个点，都有某一确定的值与之对应。 ⅱ、某一地球物理量（标量、矢量）的空间分布。 • 时间场：在地震勘探中，截止中的任何一点 （x,y,z），都可以确定波前到达该点的时间t(x,y,z)， 这时间与空间的关系称为时间场。 • 时间场特点：t确定的曲面与射线正交。
第二节 地震折射波
一、折射波的形成和传播特点：
1
ds
dz
1 p 2v2(z)
（a）把连续介质看成有许多薄层组成
(a) 三层介质
h=1100m Vav=2750m/s
(b) 均匀介质
四、两种情况下反射波时距 曲线的比较：
• 引入平均速度：
t2
t
2 0
x2
v
2 av
• 使用参数方程
：
m
x2 (
hivi p
)
i1 1 (v i p ) 2
第一部分 地震学基础知识
1976年7月28日河 北唐山7.8级地震
死亡24万人
1996年2月 云南丽江7.0级地震
309人死亡 经济损失25亿元
城市—蕴藏重大震灾风险
1996年5月包头6.4级地震
包钢处于震中地区 公司生产一度全面瘫痪 经济损失达4.63亿元
包钢库房
不设防的农村—重大震灾威胁
1966年3月22日河北邢台7.2级地震
思考与讨论？
为什么我国地震西多东少，地震灾情却东重西轻?
以东经105°为界，我国西部地区主要是亚欧板块与印度 洋板块的相互作用区，不仅地质构造复杂，而且地壳运动特 别活跃，是世界大陆地震最强烈、多发和密集的地区。而东 部地区除了沿海以及华北外，大部分地区相对稳定，故地震 较少。
我国地震西多东少，但灾情却东重西轻。虽然我国西部 地震频次高，强度大，但人口稀疏，资产密度小，因此灾情 也就相应小得多；而东部地区有着占我国城市总数46％的城 市，90％以上的人口，又是我国经济发达、资产密集区，这 就决定了我国地震灾情必然是东部严重。
开展对地震全过程、高密度、大动态、多学 科、多参数观测，获取高分辨率四维图像。 （1）首都圈地震动态预测预警实验场
（2）川滇强地震综合 监测预报实验
（3）天山地震动力学 观测实验场
大陆地震活动的构造动力环境
欧亚板块
我国受印度板块和太平洋板块推挤，地震活动强烈
逆冲和 走滑
走滑 为主
走滑兼 正断层
• 2002年6月29日晨1：20发生于吉林的7.2级地震，震源深度为540km， 无破坏。
• 1960年2月29日发生于摩洛哥艾加迪尔城的5.8级地震，深度
为3km。震中破坏极为严重，但破坏仅局限在震中8km内。
§1.2 地震波
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第一章
第一节 地震波的基本特征 一、波的类型 二、地震波的特征
第一节 地震波的基本特征
一、波的类型
质点振动方向：纵波、横波；
横波（S波）
纵波（P波）
第一节 地震波的基本特征
一、波的类型
波传播空间：体波、面波；
Rayleigh波传播时，质点在沿着波传播方向的垂直的平面做逆时针 的椭圆运动，波到来时，地面的运动和水面上的波浪运动一样。
反射5 反射6
界 面 5- 负 反 射 界 面 6- 正 反 射
地震记录道由多个界面反射波（强反射波）迭加而成
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
1、地震剖面的种类
水平叠加剖面
速度差地区水平剖面质量更好 构造解释直观清晰
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
2、地震剖面的显示
（3）变密度剖面: 用密度值大小表示地震波能量的强弱 特点：振幅强则光线密度大，色调深；振幅弱则光线密度小，色调浅。其反射层次 不如变面积显示清晰。
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
2、地震剖面的显示
时间剖面
偏移剖面
速度剖面（叠加速度、均方根速度、速度剖面等）
…
三瞬剖面（瞬时振幅、瞬时频率、瞬时相位剖面等） 反射系数剖面 波阻抗剖面 等等
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
1、地震剖面的种类
地震模型的水平叠加剖面 塔东2
偏移剖面
波阻抗剖面
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
பைடு நூலகம்
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
岩 性 剖 面 密度 速度 （P） （V） 波阻抗 （Z ） 反射 系数 单个反射界面的 地震记录 地震 记录道
界 面 1- 负 反 射 界面2 - 正反射 界 面 3- 负 反 射 界 面 4- 正 反 射
反射1 反射2 反射3 反射4
第一节 地震波的基本特征
一、波的类型
质点振动方向：纵波、横波； 波传播空间：体波、面波； 传播路径：入射波、反射波、直 达波、透射波、折射波、滑行波等
一般来说，当地震波入射到反 射界面时，既产生反射纵波和反射 横波，又产生透射纵波和透射横波。 与入射波类型相同的反射波和透射 波成为同类波；改变了类型的反射 波和透射波称为转换波。
图1 与地震勘探有关的几种波
第一节 地震波的基本特征
一、波的类型
入射角不大时，转换波的强度很小。垂直入射时，不产生 转换波，且反射波振幅与入射波振幅和分界面两边介质的波阻抗 有如下关系：
反射波的振幅：
2V2 1V1 A反 A入 2V2 1V1
1 V1
A反 2V2 1V1 反射系数： R A入 2V2 1V1
在地震勘探中，通常把沿着测线画出的波形曲线叫“波剖面”。
在波剖面中，最大正向位移叫波峰，最大负向位移叫波 谷，两个相邻波峰或波谷的距离叫视波长：
1 T ; f
v f
T
或 TV
第一章
第一节 地震波的基本特征 一、波的类型 二、地震波的特征 第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程 一、地震剖面的一般概念
一、地震剖面的一般概念
2、地震剖面的显示
(1)波形剖面: 用振动图形表示地震记录的波形 特点：比较全面反映地震波的动力学特征细节 ( 如振幅、频率和相位等 界面的直观性较差。
),反映
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
2、地震剖面的显示
（2）变面积剖面: 用梯形面积的大小和边缘的陡缓表示地震波能量的强弱 特点：能够反映界面的形态，直观性强，外形与地质剖面接近。
第一章
第一节 地震波的基本特征 一、波的类型 二、地震波的特征
第一节 地震波的基本特征
二、地震波的特征
1、地震波的性质
爆炸点尖脉冲
形成地震子波
弹性波
非简谐波
遵循关于波的一般运动规律
第一节 地震波的基本特征
二、地震波的特征
2、振动曲线和波剖面 振动曲线：一个质点在振动过程中的位移随 时间变化的曲线称为振动曲线。 波形曲线：描述某一时刻各质点偏离平衡 位置的曲线。
2 V2
上式说明，波阻抗界面才是反射界面，速度界面不一定是 反射界面。
第一节 地震波的基本特征
一、波的类型
关于反射波的几点重要认识：
1、反射波形成的条件：存在波阻抗差异；
2、反射波强度：波阻抗差越大，反射系数越大，反射波越强； 同时随波阻抗之和增加而减弱。 由于一般地层的波阻抗随深度增加而加大，浅层反射界面与深层 反射界面具有相同的波阻抗差时，深层反射界面反射系数相对变 小，反射波强度减弱； 3、反射极性：当反射界面下介质波阻抗大于入射介质波阻抗时， R>0，反射波与入射波的相位相同，称为正极性反射；反之亦 然。
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
3、时间剖面的特点 时间剖面上的反射层与 测线上，根据钻井资料得 到的地层分层界面常常不 能一一对应； 在构造复杂或地层倾角 较大时，由于偏移，反射 点位置与记录点位置相差 很远； 复杂地区时间剖面具有 丰富的异常波等特点。
（4）波形+变面积剖面: 这是最常用的一种剖面显示方式 特点：将地震波的波峰部分填黑，突出反射层次；波谷部分留出空白，便于波形分 析和对比。
第二节 地震剖面特点与地震资料处理流程
一、地震剖面的一般概念
2、地震剖面的显示
（5）彩色显示剖面: 常用于反演剖面的显示 特点：色彩鲜艳，层次分明，特征突出。