第6章地震波的速度要点
地震波速度资料解释
地震波速度资料的解释论文提要地震波速度是地震勘探中最重要的一个参数，是地震波运动学特征之一。
在资料处理和解释过程中，速度资料均十分重要。
例如在计算动校正时需要叠加速度，绘制构造图进行时深转换时需要平均速度。
近年来，速度资料在地震解释中应用得越来越广泛，概括起来有以下几方面：（１）进行时深转换、绘制深度剖面和构造图。
（２）根据速度资料识别波的性质，如多次波、绕射波和声波等。
（３）利用速度资料制作合成地震记录和理论地震模型，对地震记录作模拟解释。
（４）利用速度纵横向变化规律，研究地层沉积特征和相态展布。
（５）利用层速度资料，预测岩性分布和砂泥岩横向变化。
（６）利用速度资料计算反射系数图板，进行烃类检测，判别含气亮点。
（７）利用合成声波测井，进行砂体横向追踪和对比。
（８）利用速度资料预测地层异常压力。
由此可见，提取和分析速度资料是地震地质解释的一项重要的工作，熟悉各种有关的速度概念、速度资料的求取方法和影响速度的各种地质因素对于应用速度资料解决地质问题是很重要的。
正文一、理论研究和实际资料证实，地震波在岩层中的传播速度与岩层的性质、岩石的成分、密度、埋藏深度、地质时代、孔隙度、流体性质等因素有关，下面分别分析各种因素对速度的影响。
（一）影响速度的一般因素1.岩性由于各种岩石类型的成分不同，其传播地震波的速度是不同的（图５—１）；有时即使是同一种岩石类型，由于结构不同其波速也在一定围变化。
地震波传播速度主要取决于构成这些岩石矿物的弹性性质，一般来说，火成岩孔隙很少或没有孔隙，地震波速度比变质岩和沉积岩的都高，且变化围小；变质岩的波速变化围较大，沉积岩波速最低，变化围大，这主要与沉积岩成分和结构复杂，受孔隙度和流体性质的影响较大有关。
表（５—１）是几种类型岩石与介质的波传播速度和波阻抗资料。
2.密度通过大量岩石样品物性研究和数据分析整理，发现地震波速度与岩石体积密度之间（图５—１（ａ）、（ｂ）），存在着一种令人满意的近似关系。
地震勘探第6章_速度分析
以等间隔为例(图6-4)，利用(6-11)式计算图6-4每个网格点
(t0 , v上j )
的平均振幅 A(t0, vj，) 将平均振幅 A(t0, vj以) 某种便于速度分析的形
式显示出来(显示方式将在下面介绍)，就得到了用于速度分析的速度谱。
速度扫描范围应该包括所有的一次反射波速度，速度采样过稀会降 低速度分辨率，影响速度分析的精度。
用于地震道相关分析的时窗对速度谱的质量也有一定的影响，时窗 太大，速度谱的分辨率降低;时窗太小，容易将一个完整的地震反射分 裂开来。因此，时窗长度应等于或大于反射信号的延续长度，因为反射 信号的延续长度是时变的，时窗也据此而定。
6.判别准则的比较
相关类准则较叠加类准则具有更高的灵敏度，采用相关准则求 速度谱，谱峰值明显，但抗干扰能力差些，大幅值干扰会使速度谱 上出现假峰值。非归一化互相关在速度谱上起到突出强反射的作用， 归一化互相关则加强速度谱的弱反射。
§6.2速度谱
固定 t0 值，沿不同速度定义的双曲线轨迹对共中心点道集进行叠
设共中心点道集中有N道地震记录，地震记录中只包含一个双 曲线反射同相轴，每道信号的形状和振幅相同，只是到达时不同， 信号用s(t)表示，延续时间为T。另外地震记录中存在随机噪声n(t)， 即地震道包含信号和噪声两部分，表示为
fi (t) s(t ti ) ni (t)
(6-3)
式中，i=1 ,2,...,N是地震道号，ti 延迟时间
ti
t 2 xi 2
0
v2 rms
设地震记录的采样率为 t ，则(6-3)式改写为
ft,k s(k ri ) ni,k
2023年地震波的速度笔记
重点掌握V av、V R、VФ、V a和V p的概念及相应的计算公式。
掌握迭加速度Va的求取, 以及由V a——V R——V n的过程。
了解Va的测定原理, 以及各种速度之间的一些互相换算公式。
λ、μ拉梅系数, ρ介质密度, Ｅ杨式模量, υ泊松比, 都是说明介质的弹性性质的参数。
在大多数情况下, υ＝０．２５。
Ｅ的大小和岩石的成分、结构有关, 随着岩石的密度ρ增长, Ｅ比ρ增长的级次较高, 所以当ρ↑—>Ｖｓ、Ｖｐ↑。
同一介质中, 纵波、横波速度比。
通过对大量岩石样品进行研究, 发现地震纵波与岩性密度（完全充水饱和体积密度）之间, 存在着良好的定量关系。
可用加德纳公式表达:Ｖ：米／秒, ρ：克／厘米３六、与空隙率和含水性的关系在大多数沉积岩中, 岩石的实际速度石油岩石基质的速度、空隙率、充满空隙的流体速度等因素来决定。
可用一个简朴的关系式来表达:时间平均方程V: 岩层的实际速度Vf: 波在空隙流体中的速度Vr: 岩石基质的速度Ф: 岩石的空隙率合用条件：岩石空隙中只有油、气或水一种流体, 并且流体压力与岩石压力相等。
在实际条件下, 时间平均方程必须用一个压差调节系数C加以修正。
第二节几种速度概念一、平均速度一组水平层状介质中, 某一界面以上介质的平均速度是地震波垂直入射到该界面所走的总路程与总时间之比。
地震波传播遵循是“沿最小时间路程传播”。
在层状介质中, 最小时间路程是折线而不是直线。
二、均方根速度ＶR地震波传播遵循“费马原理”, 沿最小时间路程传播。
在均匀介质中最小时间路程是直线。
水平介面：均匀介质反射波时距曲线是一条双曲线, 方程把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似当作双曲线求出的波速, 就是这一水平层状介质的均方根速度。
假如一条时距曲线的方程可以写成这样的形式, 表达波以常速传播, 波速等于式中Ｘ2项的分母的平方根。
对于覆盖层为连续介质, 只给出相应的基本公式。
在一定假设前提下, 方程可写成三、等效速度倾斜界面, 共中心点时距曲线方程为:与均匀介质、水平界面情况同样。
地震波速度公式(一)
地震波速度公式(一)地震波速度公式1. 引言地震波速度是地震学中的重要概念，用于描述地震波在地球内部传播的速度。
本文将介绍地震波速度的相关公式，并通过示例解释其含义。
2. P波速度公式P波（纵波）是地震波中传播速度最快的一种波，其速度由下述公式给出：Vp = k1 * √(λ + 2μ)其中，Vp表示P波速度，k1为比例系数，λ为纵波速度模量，μ为剪切波速度模量。
示例：假设某地的纵波速度模量λ为 km/s，剪切波速度模量μ为 km/s，计算该地的P波速度。
解：根据 P波速度公式可知：Vp = k1 * √( + 2*)假设比例系数k1为，则有：Vp = * √( + 2*) = * √() ≈ km/s因此，该地的P波速度约为 km/s。
3. S波速度公式S波（横波）是地震波中传播速度次快的一种波，其速度由下述公式给出：Vs = k2 * √μ其中，Vs表示S波速度，k2为比例系数，μ为剪切波速度模量。
示例：假设某地的剪切波速度模量μ为 km/s，计算该地的S波速度。
解：根据 S波速度公式可知：Vs = k2 * √()假设比例系数k2为，则有：Vs = * √() ≈ km/s因此，该地的S波速度约为 km/s。
4. 层析成像法速度公式层析成像法是一种地震波速度成像的方法，常用于地下构造探测。
其速度计算公式如下：V = 2π/λ其中，V表示地震波速度，λ为波长。
示例：假设地震波波长λ为10 m，计算对应的地震波速度。
解：根据层析成像法速度公式可知：V = 2π/10 ≈ m/s因此，该地震波的速度约为 m/s。
5. 总结本文介绍了地震波速度的三种公式，分别是P波速度公式、S波速度公式和层析成像法速度公式。
通过示例计算，解释了各个公式的含义和应用。
地震波速度的研究对于地震学和地质学领域的研究至关重要，有助于了解地球内部的结构以及预测地震活动的发生。
《地震勘探原理》地震波的速度
第四章地震波的速度
第1节地震波在岩层中的速度及与各种因素的关系
第2节几种速度的概念
第3节各种速度之间的关系
第4节平均速度的测定
第5节叠加速度谱的制作与解释
主讲教师：刘洋
第1节地震波在岩层中的速度及与
各种因素的关系
）速度比值（或泊松比）
112111212222−−=−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛r r V V V V S P S P
对数－对数坐标0.25
0.31V ρ=）
、温度、压力
）随着温度的升高，速度降低
）随着压力的升高，速度增加
第2节几种速度的概念。
需总时间之比是平均速度。
第3节各种速度之间的关系
第4节平均速度的测定
第5节叠加速度谱的制作与解释
道集动校正速度：
3500m/s 动校正速度：
4400m/s 动校正速度：4150m/s
CMP。
地震速度培训讲义
2、均方根速度ＶR
地震波传播遵循“费马原理”，沿最小时间路程 传播。在均匀介质中最小时间路程是直线。
水平介面：均匀介质反射波时距曲线是一条双曲线， 方程：
t= 1
v
x 2 4h02
或
x2
t 2=
t2 +
0
v2
式子意义：
如果一条时距曲线的方程可以写成这样的形式， 表示波以常速传播，波速等于式中Ｘ２项的分母的平 方根。
一、地震波在岩层中的传播速度
1、与岩石弹性常数的关系
在大多数情况下， g ＝０．２５。Ｅ的
大小和岩石的成分、结构有关，随着岩石 的密度ρ增加，Ｅ比ρ增加的级次较高，所 以当ρ↑—>Ｖｓ、Ｖｐ↑。同一介质中，纵 波、横波速度比。 Ｖｐ／Ｖｓ＝ 2(1 g )
1 2g
因为g ≈0.25＝>Ｖｐ／Ｖｓ＝ ≈31.73
厚度的地层△hi与通过该地层的地震 波的旅行时间△ti的比值
S
h1v1
l1
R1
h2v2
l2
R2
α
R3 P
Ｖi＝
△hi △ti
O*
二、几种速度概念
4、层速度vi
①一由、地平震均速测度井特别是声波测井求得；
②由均方根速度换算得到。
Dix公式:
h1v1
h2v2
( ) Vn=
VR,n2to,n-VR,n-1·to,n-1 to,n - to,n-1
1/2
l1 l2
α
P
S R1 R2
R3
O*
三、速度建场的软件
一、平均速度 1. Landmark(兰德马克)TDQ 和 DepthTeam． 2. Paradigm(帕拉戴姆)Explorer 3. 双狐微机解释系统 4. 微机地震速度应用软件系统(SVAS)
地震波的速度
第六章 地震波的速度
1
地震勘探原理
第六章 地震波的速度
第一节 地震波在岩层中的速度及影
响速度的因素
第二节 各种速度概念 第三节 各种速度之间的关系 第四节 速度的测定方法 第五节 叠加速度
第六章 地震波的速度
在勘探地震学中，地震波以旅行时间、 反射波振幅及相位变化的形式带来地下 岩石和流体的信息。 地震勘探由构造油藏 岩性油藏。 地震波速度是地震勘探中最重要、最基 本的参数。
其中: ρma＝岩石颗粒(骨架)密度 ρ fl ＝孔隙流体的密度
ρ fl ＝ρ碳氢 (1－SW)+ ρ盐水SW
第一节 地震波速度及影响速度的因素
目前岩石结构模型研究，从岩石结构大体上把 它们分成三类 ：
第一节 地震波速度及影响速度的因素
理论研究和大量实际资料证明，地震波在岩层中 的传播速度受各种因素影响。
2）大多数变质岩的地震波速度变化范围比 较大，主要是成岩环璄的影响。
速度与岩性的关系
岩石类型 沉积岩 玄武岩 变质岩 花岗岩
速 度 （米/秒） 1500——6000 4500——8000 3500——6500 4500——6500
第一节 地震波速度及影响速度的因素
3）沉积岩中的岩性结构比较复杂，在颗粒之 间有空隙，孔隙中可能充填液体或像粘土等固 体物质。故这类岩石速度是密切地依赖于孔隙 度和充满于孔隙中的物质。 4）速度测试表明：
第一节 地震波速度及影响速度的因素
建立区域和局部岩石特性趋势线
第一节 地震波速度及影响速度的因素
1、速度与岩性的关系
岩性可能是影响速度的最重要的一个因素
岩性－－主要指岩石的矿物性质，包括矿物 成分、结构、颗粒等。有火成岩、变质岩和 沉积岩等。
chapter6地震波的速度
六、与空隙率和含水性的关系
研究表明，岩石空隙中含油或气或水时， 岩石的波速会发生变化，=>导致在界面的 反射波振幅的变化。
在大多数沉积岩中，岩石的实际速度石油岩 石基质的速度、空隙率、充满空隙的流体速 度等因素来决定。
可用一个简单的关系式来表示:
1 1 V Vf Vr
时间平均方程
用 v 代替 v ，倾斜界面共中心点时距曲线 变成平界面、共中心点时距曲线）。 即：用 v 按平界面动校正量公式，对倾斜 界面共中心点道集进行校正，可以取得较好 的迭加效果，没有剩余时差。
四、迭加速度 v
在一般情况下，（水平界面均匀介质、倾斜 界面均匀介质、层状介质、连续介质）可将 其共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用 一个共同的式子来表示：
Ｖｐ／Ｖｓ＝
2(1 ) 1 2
因为Υ≈0.25＝>Ｖｐ／Ｖｓ＝
≈1.73 3
二、与岩性的关系
地震波的传播速度与岩性有一定的关系，不 同岩性的岩石，地震波在其中传播速度不同。 一般： 沉积岩 花岗岩 玄武岩 变质岩 １５００～６０００ ４５００～６５００ ４５００～８０００ ３５００～６５００
1 C 1 C V Vf Vr
总之，由于地震波在油、气、水等流体中的 传播速度比在岩石基质中的速度小，因而岩 石空隙中含有流体时，使岩石的速度降低。
七、与频率和温度的关系
试验资料表明：在很宽的频率范围内，纵波 与横波的速度与频率无关。说明，纵波与横 波不存在频散现象。
速度随温度可能有微小的变化，每升高100℃ 减少5～6%。
第 五 章 ： 地 震 波 的 速 度
V V 重点掌握 Vav 、 R 、 、V 和 VP 的 概念及相应的计算公式。 掌握迭加速度Vav 的求取，以及 V 求 VR 求 Vn 由 V 的过程。要求了 解 的测定原理，以及各种速度 之间的一些相互换算公式。 地震波速度是地震中最重要的一 1 H Vt 个参数，用地震方法研究地下地 2 质构造时， 从这一点看出 V 的 重要性。
地震原理第6章速度
6.1.1.9 地质年龄的影响：
• 岩石地质年龄越老，速度越高。Faust公式 （式6.9）和图6.3用经验公式和图的形式 表示速度与地质年龄关系。产生这一关系 的原因：主要是，岩石年龄越老，受到压 实时间越长，经受构造运动越多，岩石变 得越致密。
6.1.1.3
岩石密度的影响
• 几乎各种岩石的波速都随密度增大而增大，这种关系十分明显。
0.31 V
0.25 P
(6-3)
0.414 V
0.214 P
（6-4）
0.600 V
0.183 S
（6-5）
式中ρ单位g/cm3；ν单位m/s。
图6.1 砂泥岩纵 波速度密度关系
）
图6.2 砂泥岩横 波速度密关系
表6.1 纵波在沉积岩中的波速（千米/秒）及比值VS/VP的变化范围 （根据多尔特曼，1985）
（表 据 多 尔弹 特性 曼波 ，在 结 晶 ） 岩 石 中 的 传 播 速 度 （ 千 米 秒 ） 6.2 / 1985
孔度可 隙有以 流很看 体大到 性的， 质变不 和化同 饱范岩 和围性 度，速 ，这度 压是有 力由很 ，于大 埋它差 深们别 及的， 年孔但 龄隙同 等度一 有、种 关密岩 度性 、速
• ①完全重油饱和 未固结砂岩对温 度变化非常敏感， 比对压力变化敏 感得多。实验的 两种样品，在温 度由25℃增大到 150℃时（有效 压力保持在 10MPa或30MPa不 变），纵波速度 降低22%~40%。
②含重油未固结砂岩纵波速度随温度升高而 降低的幅度与含油饱和度有关。含油饱和 度越高，纵波速度随温度升高而降低幅度 越大。
地震波的速度
三、等效速度：v
对于倾斜界面时共中心点M处的反射波 时距曲线为：
1 2 2 2 t 4hM x cos v 2 2 x x 2 2 2 t t0 t0 2 2 v v 2 cos
v为等效速度
o
X M
s
v
hm
R
四、迭加速度
O
V1 V2
S
V3
n1 l1 l2 n2 n3 l3
V
Vn
nn
ln
P
n
h
i 1
n
i
h
i 1
n
i
/ Vi
O
二、均方根速度（考虑了射线偏折现象）：
1、均方根速度的引入（沿射线路径） 对于一水平界面当上覆介质不均匀时，把时距曲线近似为 双曲线，再动校中按双曲线进行校正，均方根速度就是在 不为双曲线关系的时距方程简化为双曲线关系引入的一种 速度。 O 2、均方根速度的推导：
八. 沉积岩中速度的一般规律：
1. 沉积岩的沉积规律呈层状分布；
O
V
2.速度随深度增加而增加,且具有
垂直方向特性, 而速度梯度随深度 增加而减小；如右图所示. 3.速度水平方向变化特点：速度的 水平梯度小于垂直梯度；
Z
4、地质构造对波的速度会产生影响。
§7.2几种速度概念
对地下复杂的地质介质情况作不同的假设，不同的速 度获取方法与计算方法或不同的用途而引出相应速度， 而每种速度都有其本身的意义，引入的原因，计算与 测定方法，以及使用范围等，而且随地震勘探的法而 出现变化或淘汰。 1. 平均速度 2. 均方根速度 3. 等效速度 4. 叠加速度
600-800
地震如何利用地震波群速度震源深度
地震如何利用地震波群速度震源深度地震是一种自然灾害，常常给人们的生命和财产安全造成重大威胁。
因此，地震研究一直是科学家们关注的焦点。
在地震学中，地震波群速度是一项重要的参数，可用于确定地震的震源深度。
本文将详细介绍地震波群速度以及如何利用它来推算震源的深度。
一、地震波群速度地震波是在地震发生时产生的一种能量传播形式。
它根据传播介质的不同，可以分为P波、S波和表面波。
地震波群速度指的是地震波在地壳中传播的速度。
地震波群速度与地震波通过的岩石或土壤的物理性质有关。
对于同一种岩石或土壤类型，其地震波群速度是固定的。
因此，研究者通过测量地震波传播的速度，可以了解到地下介质的性质。
二、地震波群速度与震源深度的关系地震波群速度能够帮助科学家们确定地震的震源深度。
一般来说，地震波群速度与震源深度呈反比关系。
当地震波沿着地壳传播时，由于介质的变化，地震波的速度也会发生变化。
根据地震波传播过程中速度与深度的关系，我们可以反推震源的深度。
具体来说，当地震波从低速介质传播到高速介质时，波前就会发生弯曲。
而当地震波从高速介质传播到低速介质时，波前则会发生向外扩散的现象。
通过地震波群速度的测量，我们可以获得波前变形的信息，从而推测出震源的深度。
三、利用地震波群速度推算震源深度的方法根据地震波群速度推算震源深度的方法主要有两种：一种是利用P波和S波到时差法，另一种是利用地震波传播路径法。
1. 利用P波和S波到时差法P波和S波是地震波中传播速度最快的两种波动。
它们到达地震台站的时间差可以提供有关震源深度的信息。
根据P波和S波的到时差以及地震波在岩石中的传播速度，可以计算出震源与台站之间的距离，并进一步推算出震源的深度。
此方法的原理是：由于P波和S波的传播速度差异，当地震波源深度较浅时，到达台站的P波和S波之间的时间差较短；而当地震波源深度较深时，到达台站的P波和S波之间的时间差较大。
通过测量到时差，结合地震速度模型，可以计算出震源的深度。
地震勘探原理第6章地震波的速度
2013-7-5 49
2、工作方法 炮点位置的确定： 1）、一般设远近 两个炮点，近炮点 距深井50—100米， 炮井按扇形排列， 远炮点距深井 300—500米，炮点 按矩形排列，井距 10米左右（见图63-2）
2013-7-5 50
2(1 ) 1 2
泊松比v为0.25左右， 所以
Vp Vs 1.73
（含气时泊松比变小）
2013-7-5 10
二、地震波速度与岩性的关系
岩 石 类 型 沉积岩 玄武岩 速 度 （米/秒） 1500——6000 4500——8000
变质岩
花岗岩
表6-1-1
2013-7-5
3500——6500
2013-7-5 47
一、地震测井
1、工作原理 地震测井的情况及有关 参数，可以用图6-3-4表 示。激发点在地面的位 置是O，但真正位置是井 底O*；爆炸井深 hc ， 爆炸井同深井的水平距 离是d. 原理： S Vav t
2013-7-5 48
近炮点距离：波沿AS传播 SH 远炮点距离：波沿O`S传播 ` 2 2 S O S d H hc） （ 近炮点平均速度： H Vv t 远炮点：射线平均速度
0.31V
1 4
2013-7-5
17
2013-7-5
18
四、速度与构造历史和沉积年代的关系
一般来说，地层越深， 地震波速度越大
2013-7-5
19
一般来说，沉积年代越 久，地震波速度越大
2013-7-5
20
地震波速度与沉积地质年代、地质构造 历史有关,不同的地区有不同的表现，主 要有以下几个特点： 1）、地质年代越长、构造历史越久，地 震波速度越高；地质年代越短、构造历 史越短，地震波速度越低。 2）、在强烈褶皱地区，经常观测到的地 震波速度大；而在隆起的构造顶部，则 发现速度减低。
地震波传播路径与速度分析
地震波传播路径与速度分析地震是地球上最常见的自然灾害之一，它的发生往往给人们的生命和财产带来极大的损失。
地震波是地震能量在地球内部传播过程中的结果，了解地震波的传播路径与速度对于地震研究和防灾减灾工作至关重要。
地震波的传播路径通常可以分为P波、S波和表面波三种类型。
P波是最快到达的波动，也是影响地震带来的第一种波动。
P波是一种纵波，它的传播速度相对较快，可以在固体、液体和气体介质中传播。
在地震发生时，当P波到达地表时，人们感受到的是一种像是快速到来的冲击。
S波是次于P波到达的波动，它是一种横波，只能在固体介质中传播，传播速度比P波稍慢。
S波的传播路径沿着地球内部的垂直方向传播，给地表带来的影响相对较小，但仍然会引起明显的振动。
S波振动的方向与地震波传播路径的垂直方向相同，使得人们在地震发生时会感到一种从上下来回晃动的感觉。
表面波是沿着地表传播的波动，它的传播路径相对较长，速度较慢。
表面波包括Rayleigh波和Love波两种类型。
Rayleigh波主要是由地球表面摩擦引起的，它的振动方式呈现出类似水波的滚滚效应。
Love波则是通过地球表面的剪切力传播，它的振动方式呈现出沿水平方向振动的特点。
地震波的传播速度与地球内部的密度、硬度有着密切的关系。
在地球内部，介质的密度和硬度随着深度的增加而逐渐增大，因此地震波的传播速度也会随之增加。
此外，不同类型的地震波在不同的介质中传播速度也会有所不同。
由于地震波传播速度的差异，地震台网可以通过监测到的到时差来确定地震的震源位置和震级大小。
地震波的传播路径与速度分析在地震研究和防灾减灾工作中具有重要意义。
通过分析地震波的传播路径，可以了解地壳和地幔的物理特性，深入研究地球内部的结构和变化。
通过对地震波速度的测量，可以了解地下介质的性质，为地质勘探和矿产资源的开发提供重要参考。
此外，地震波传播路径与速度的分析还可以为地震灾害的预测和防范提供帮助。
通过对地震波的传播路径进行模拟和预测，可以预测地震的传播范围和强度，为地震预警系统的建立和地震风险评估提供科学依据。
地震波速度资料解释
地震波速度资料的解释论文提要地震波速度是地震勘探中最重要的一个参数，是地震波运动学特征之一。
在资料处理和解释过程中，速度资料均十分重要。
例如在计算动校正时需要叠加速度，绘制构造图进行时深转换时需要平均速度。
近年来，速度资料在地震解释中应用得越来越广泛，概括起来有以下几方面：（１）进行时深转换、绘制深度剖面和构造图。
（２）根据速度资料识别波的性质，如多次波、绕射波和声波等。
（３）利用速度资料制作合成地震记录和理论地震模型，对地震记录作模拟解释。
（４）利用速度纵横向变化规律，研究地层沉积特征和相态展布。
（５）利用层速度资料，预测岩性分布和砂泥岩横向变化。
（６）利用速度资料计算反射系数图板，进行烃类检测，判别含气亮点。
（７）利用合成声波测井，进行砂体横向追踪和对比。
（８）利用速度资料预测地层异常压力。
由此可见，提取和分析速度资料是地震地质解释的一项重要的工作，熟悉各种有关的速度概念、速度资料的求取方法和影响速度的各种地质因素对于应用速度资料解决地质问题是很重要的。
正文一、理论研究和实际资料证实，地震波在岩层中的传播速度与岩层的性质、岩石的成分、密度、埋藏深度、地质时代、孔隙度、流体性质等因素有关，下面分别分析各种因素对速度的影响。
（一）影响速度的一般因素1.岩性由于各种岩石类型的成分不同，其传播地震波的速度是不同的（图５—１）；有时即使是同一种岩石类型，由于结构不同其波速也在一定围变化。
地震波传播速度主要取决于构成这些岩石矿物的弹性性质，一般来说，火成岩孔隙很少或没有孔隙，地震波速度比变质岩和沉积岩的都高，且变化围小；变质岩的波速变化围较大，沉积岩波速最低，变化围大，这主要与沉积岩成分和结构复杂，受孔隙度和流体性质的影响较大有关。
表（５—１）是几种类型岩石与介质的波传播速度和波阻抗资料。
2.密度通过大量岩石样品物性研究和数据分析整理，发现地震波速度与岩石体积密度之间（图５—１（ａ）、（ｂ）），存在着一种令人满意的近似关系。
地震波在地球内部传播速度的特点
地震波在地球内部传播速度的特点
1、纵波是推进波，地壳中传播速度为5.5~7千米／秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。
2、横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。
面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。
其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。
地震所造成的直接灾害有：
1、建筑物与构筑物的破坏，如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等等。
2、地面破坏，如地面裂缝、塌陷，喷水冒砂等。
3、山体等自然物的破坏，如山崩、滑坡等。
4、海啸、海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，造成沿海地区的破坏。
5、此外，在有些大地震中，还有地光烧伤人畜的现象。
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V 2 103 ( z R)1/ 6
式中：V—速度(m/s)，z—深度(m)，R—电阻率(Ω· m)
此经验公式在没有地震测井资料的地区，可用 来换算速度资料。
第一节 地震波速度及影响速度的因素 5、与构造历史和地质年代的关系
①同样深度、成分相似的岩石，当地质年代不 同时，波速也不同，年老的岩石比年青的岩石 具有较高的速度。 ②速度与构造运动的关系，在不同地区有不同 的表现。 在强烈褶皱地区，经常观测到速度的增大；
③地震波在岩石中的传播速度随地质过程中的 构造作用力的增强而增大。
第一节 地震波速度及影响速度的因素 6、与孔隙度和含流体的关系
大多数沉积岩中，岩层的实际波速是由岩石基 质的速度、孔隙率，充满空隙的流体的速度以 及颗粒之间的胶结物的成分等因素来决定的。 简单的单位体积的岩石模型
骨架(基质)中传播时间： ts = (1-φ) /Vs 孔隙流体中传播时间： tf =φ/Vf 总传播时间： t =tf +ts
第一节 地震波速度及影响速度的因素 纵波和横波速度比与泊松比
同一介质中纵波和横波速度比的关系如下
VP VS 2(1 ) 1 2
VP
2 E (1 ) (1 )(1 2 )
VS
4 ( ) 3
E 2 (1 )
第六章 地震波的速度 速度信息的应用
野外观测系统设计时需要速度来确定具体的采集 参数； 地震资料处理动校正、水平叠加需要叠加速度； 偏移归位需要偏移速度；深度偏移需要速度模型或 速度场； 在地震资料的解释过程中，平均速度主要用于时 深转换，以便于制作合成地震记录和绘制深度构造 图； 层速度信息主要用于地层、岩性解释，也可用于 储层参数、含油性预测。
第一节 地震波速度及影响速度的因素
影响速度的各种因素
岩石速度与物性参数的关系，主要是在实验 室进行了相应的研究。 基于实验数据，速度和岩石参数之间的物理 关系才能确定。
对这些测量方法的结果和解释必须依靠于实 验室的核心数据和岩石物理学知识。
第一节 地震波速度及影响速度的因素 1、岩石速度与弹性常数的关系
建立波动方程时将导出地震纵波和横波在介质中的 传播速度与介质的弹性常数之间的定量关系：
2 E (1 ) (1 )(1 2 ) E VS 2 (1 )
VP 4 ( ) 3
其中,λ、µ 是拉梅系数(Lame)，ρ是介质的密度，E是杨氏 模量；σ是泊松比(Poisson’s ratio) ；K是体变模量；它 们都是介质的弹性性质的参数(弹性模量)。
第一节 地震波速度及影响速度的因素
②地震纵波速度与岩石密度（完全充水饱和体积密 度）之间，存在着良好的定量关系，可用加德纳 (Gardner)公式表示如下：
0.31 V 1/ 4
式中，V—速度(km/s)；ρ—密度(g/cm3)
Gardner的关系式仅考虑从水饱和沉积岩石的体积密 度来估算纵波速度。虽然Gardner等根据上式处理了 所有沉积岩石（作为单独一组），确实给出了不同 岩性的独立曲线，但这样一来对所有沉积岩石就只 存在单一的Vp－ρ关系了。
——Wyllie方程
第一节 地震波速度及影响速度的因素
1 1 V Vf Vs
①孔隙度越高，岩层速度越低； ②流体速度越高，岩层速度越高； ③岩石骨架速度越高，岩层速度
越高；
④岩石孔隙的不均匀性或ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ隙形
状的变化，都会导致岩层速度的 变化。
第一节 地震波速度及影响速度的因素
当速度还受孔隙流体压力的影响，流体压力降 低，流体压力这项的百分比影响就变小，当流 体压力接近大气压时，其影响变得最小。 在实际条件下，时间平均方程必须用一个压差 调节系数c加以修正。
※
第一节 地震波速度及影响速度的因素 4、与埋藏深度的关系
在岩石性质和地质年代相同的条件下，地震波 的速度随岩石埋藏深度的增加而增大。 其原因主要是埋藏深的岩石所受的地层压力 大的原故。 不同地区，速度随深度变化的垂直梯度可能相 差很大。
在浅处速度梯度较大；深度增加时，梯度减 小。
第一节 地震波速度及影响速度的因素
纵波与横波速度之比取决于泊松比。泊松比σ 的值在大多数情况下约等于0.25，所以， 纵波与横波的速度比位VP/VS一般为1.73。 只有在最为疏松的岩石中σ≈0.5。
第一节 地震波速度及影响速度的因素 2、速度与岩性的关系
岩性可能是影响速度的最重要的一个因素
岩性－－主要指岩石的矿物性质，包括矿物 成分、结构、颗粒等。有火成岩、变质岩和 沉积岩等。 1）火成岩的地震波速度的变化范围比变质 岩和沉积岩小，速度的平均值比其他类型岩 石要高。因为火成岩只有很少或没有孔隙。 2）大多数变质岩的地震波速度变化范围比 较大，主要是成岩环璄的影响。
式中，Vf是孔隙流体中的速度； Vs是岩石基质的速度；Φ是岩石的孔隙率。
第一节 地震波速度及影响速度的因素
地层速度： V 传播距离 1
总传播时间 1 1 ts t f Vf Vs
在地震勘探中比较常用的，关 于颗粒速度与流体速度、孔隙 率之间一个很简单的关系式， 叫做时间平均方程 (Wyllie方 程) 1 1 V Vf Vs
1）沉积岩中，地震波速度与岩石密度的有密 切关系，大多数随密度增加而增大。
也有例外，如，与白云岩相比硬石膏具有更高的体 积密度但却有更低的速度。
2）资料表明，把速度与密度可以表示成一种 近似的线性关系。
①对石灰岩和砂页岩来说，这种关系可表示成方程 式
V 6 11
式中，V—速度(km/s)；ρ—密度(g/cm3 )。
第一节 地震波速度及影响速度的因素
3）沉积岩中的岩性结构比较复杂，在颗粒之 间有空隙，孔隙中可能充填液体或像粘土等固 体物质。故这类岩石速度是密切地依赖于孔隙 度和充满于孔隙中的物质。
4）速度测试表明：
不同岩性的速度范围互相重叠，甚至还会超出 主要范围。 速度不是一个区分岩性的好的标准。
第一节 地震波速度及影响速度的因素 3、速度与密度的关系