地震勘探作业

sin α VP 1 sin α 1 sin α 2 sin β 1 sin β 2 = V = V = V =p VP 1 s1 p2 s2
=
（3）P 波入射时，各波的振幅系数满足什么关系，如何求取各波的振幅值？ 各波的振幅系数满足策普里茨（Zoeppritz）方程；
8．在弹性分界面，P、SV、SH 波垂直入射时，问： （1）各能产生哪些波？ P 波入射时：产生反射 P-P 波和透射 P-P 波； SV 波入射时：产生反射 SV-SV 波和透射 SV-SV 波； SH 波入射时：产生反射 SH-SH 波和透射 SH-SH 波。
2）R=H 时，半径为 R 的半圆形反射界面上的反射波会聚集于一点； 3）R＜H 时，产生回转波，在回转点处，正常反射波和回转波时距曲线相切，回转波时 距曲线的极小值与凹界面的最低点相对应。 20. 折射波时距曲线主要特征是什么？与反射波有什么关系？ 只有当入射角α ≥临界角 ipp 时，即在炮检距 x≥OS2（盲区）的地段才能接收到折射波， 在盲区内接收不到折射波； 折射波与反射波时距曲线相切于 D（x=x’）点，D 点是折射波的始点，除 D 点以外，折 射波总是先于反射波到达同一检测点形成地震记录上的初至波。 21. 绕射波时距曲线主要特征是什么？与反射波有什么关系？ 当地下存在断层、地层歼灭点、不整合面上的突变点等地质现象时，在突变点处将产生 绕射波，其时距曲线为双曲线，曲线极小值位于突变点正上方，若移动激发点 O 点，时距曲 线形状不变， 仅是绕射波时距曲线向上平移一个时差， 随着激发点远离突变点在地面投影点， 绕射波时距曲线极小点时间逐渐增大； 在 M 点（炮检距 x=2d，d 为突变点到激发点的水平距离）处，接收的反射波和绕射波时 距曲线的斜率相等，即在 M 点相切，反射波时距曲线在 M 点终止。 22. 多次反射波时距曲线主要特征是什么？与一次反射波有什么关系？ 多次反射波时距曲线仍是双曲线，可等效为一个虚拟界面的一次波，该虚拟界面相对产 生一次波的实际界面倾角增大，深度增加，其极小值点相对一次波更偏离激发点。 23.在什么样的地质模型中，直达波、反射波、折射波、绕射波都存在？请试画图说明。
△t=tx- t0= t 2 t x 0+( )2 - 0
V
△t 与 x2成正比，与速度 V 成反比，与界面深度 h 成反比；
倾角时差：激发点 O 两侧的两个对称点所接收到的来自同一界面的反射波旅行时之差， 由地层倾斜而引起的，即： △td=t1-t2=
2x sin φ V
△td 与炮检距 x 及地层倾角φ 成正比，与速度 V 成反比。 19. 弯曲界面反射波时距曲线会发生什么变化？ 凸界面时，若在凸界面顶上 O 点激发，在 O 点两边接收反射波时，反射波反射线要向两 边发散，在曲率较大的凸界面顶部某些区域甚至接收不到反射波； 凹界面时，设曲率半径为 R，界面埋深为 H： 1）R＞H 时，产生聚焦现象。反射线向激发点 O 靠拢，形成反射波聚焦现象；
1．炸药震源及可控震源激发，接收到的地震记录有什么不同？为什么？
2．二维观测系统综合平面图如何绘制，从该图中能得到哪些观测系统参数。
1）根据实际距离，选定比例尺。将地表测线以 ΔX 为间隔划分刻度。 2）从激发点 O 出发，向接收排列方向倾斜并与测线成 45° 角画一直线（实线或粗实线） ，直 线的端点与最远接收点 Sn 的连线成直角关系。该直线称为共炮排列线。 3）从各接收点出发有一条与测线成 45° 角的直线（虚线或细实线） ，该直线与共炮排列线的 交点为该接收点在排列中的序号。 4）共炮排列线上第 i 道的序号点垂直投影在界面尺的位置即为第 i 道反射点 Pi。 5）将所有炮的排列线如法画成，就得观测系统综合平面图。它可全面反映所有激发点、接 收点及反射点在测线上的投影位置。 3．什么叫三维观测系统，观测系统代表什么含义？
地震 第1-5章
思考题及作业
∂2U ∂t2
1．归纳总结在各向同性理想弹性介质中地震波传播方程共有几类，哪几种方程？ 矢量弹性波方程：μ ▽2U+（λ +μ ）gradθ +ρ F=ρ 两边取散度，得纵波方程： ∂ t 2 ∂ 2 θ λ +2μ ρ ∂2 ω μ ρ
▽2θ =divF
两边取旋度，得横波方程： ∂ t 2 - ▽2ω =rotF 2．简述在均匀各向同性介质中球面纵、 横波的达郎贝尔解和波动方程解， 并说明其物理含意。 纵波的达朗贝尔解： φ 1=rφ =f1(t- V )+ f2(t+ V ), f1(t- V )是发散波， f2(t+ V )是会聚波。
16. 地层真深度、视深度、法线深度、真倾角、视倾角是在什么条件下定义的？在什么条件 下三个深度相等？在什么条件下二个倾角相等？ 地层真深度：地面垂直到界面的深度 H； 视深度：在射线平面内，地表 O 点垂直到界面的距离 H*； 法线深度：反射线 L 上的 A 点到地面 O 点的距离 h； 真倾角：平直界面 R 与水平地面 Q 的夹角φ ； 视倾角：反射线 L 与地面的夹角φ x； 当测线与界面倾角α =0时，H*=H；α =90 º时，h= H*； 当测线与界面倾角α =0时，φ =φ x； 17. 水平地层与倾斜地层 CSP(Common Shot Point)反射波时距曲线满足什么方程？两者有何 异同点？ 水平地层反射波时距曲线满足：t 2 − (2h)2 =1;
p
r −a
力位函数为零时，横波的波动方程解：φ = r f(t- V ),f 为任意函数,
s
1
r −a
力位函数不为零时，纵波的波动方程解：φ (r,t)= 强度。 力位函数不为零时，横波的波动方程解：φ (r,t)= 度。
1 4π rV 2 p
Φ 1（t-V ）, Φ (t)也称为震源
p
r
1 4π rV 2 s
p
r
迟位。 4．什么是振动图和波剖图，它们各有什么含义？ 振动图是质点随时间的位移图形，表明该质点的随时间变化的振动情况；
波剖图是波动带内沿波传播方向各质点的位移状态图形，表明同一时刻，各个质点的 位移。 5．惠更斯—菲列涅尔原理说明什么物理含义？克希霍夫积分在哪些方面发展了上述原理？ 物理含义：由波前面各点所形成的新扰动（二次扰动）都可以传播到空间任一点 M， 形成相互干涉的叠加扰动，该叠加扰动就是 M 点的总扰动； 在计算某一点的波场问题上发展了惠更斯—菲列涅尔原理， 即空间任一点的波场就是 附近所有绕射子波的积分和。 6．射线和视速度是如何定义的？ 波沿着垂直波前面的路径传播时间最短，这个路径就是波场的射线； 沿测线方向观测到的波的传播速度为视速度。 7．在弹性分界面，P、SV、SH 波分别以α角入射时，问： （1）各能产生哪些波，哪些是同类波，哪些是转换波，为什么会产生转换波？ P 波入射产生反射 P-P 波，反射 P-S 波，透射 P-P 波，透射 P-S 波； SV 波入射产生反射 SV-SV 波，反射 SV-P 波，透射 SV-SV 波，透射 SV-P 波； SH 波入射产生反射 SH-SH 波，透射 SH-SH 波； 与入射波波型相同的波为同类波，即 P-P 波，SV-SV 波，SH-SH 波； 与入射波波型不同的波为转换波，即 P-S 波，SV-P 波； 转换波产生原因：入射波入射到界面时，在界面上有两个应力分量，正应力和切应力， 所以在界面的入射点将产生体应变和切应变，将入射点看作二次新点源，就有两种不同类型 的波分别在两种介质中传播， （2）各种波射线之间满足什么关系？ 各种波射线之间满足斯奈尔（snell）定律，即
1 a2 10 λ h 2
< 时，能够产生绕射波；
1
地震波传播到地层间断点（线）时，这些间断点课看成一个新震源，由此新震源产生一 种新的扰动向弹性空间四周传播，这种扰动在地震勘探中称为绕射波。 15．合成一个地震记录与哪些量有关，地震记录的褶积模型是近似的？还是精确的模型？它 忽略了地震记录合成中的哪些因Hale Waihona Puke Baidu？ 地震记录与水平地层数、入射波位移、波前扩散、地层吸收以及透射损失等有关； 地震记录的褶积模型是近似的，一般来说它省略了介质吸收、透射损失等因素。
4．组合检波是利用什么原理压制面波？ 地震组合检波是将多个检波器串联或并联在一起接收地震波的方法。 是利用干扰波与有效波 的传播方向不同（第二类方向特性）压制干扰波的一种有效方法。 5．线性组合和面积组合的含义是什么，各有什么作用？ 线性组合是将参与组合的检波器沿测线方向排成一条直线， 主要压制沿测线方向的规则干扰 波和随机干扰；
Φ 1（t-V ）, Φ (t)也称为震源强
s
r
3．为什么要求解球面波的位移解，位移解能说明什么问题？ 在地震勘探中，接收到的地震波振幅值反映的是质点位移，故需求取位移解； 从位移解中，可以知道球面波的速度传播方向，位移函数与震源强度Φ 1(t)及一阶导 数，位移振幅与传播距离 r 及 r2成反比，质点位移方向与波的传播方向一致， “t-V ”是延
0
t2
x2
倾斜地层反射波时距曲线满足: 2h cos φ
(
V
t2
x )2
−
(x+2h sin φ x )2 (2h cos φ x )2
= 1;
相同点：反射波时距曲线均是一个标准双曲线； 不同点：地层水平时，双曲线的极小值点在 x=0处取得；地层倾斜时，双曲线的极小值 点在 x=xm 处取得，并恒位于激发点 O 的地层上倾一侧，偏移距离与 h 和φ x 成正比。 18. 何为正常时差？何为倾角时差？各与什么量有关？ 正常时差：由观测点 x 接收的反射波时间 tx 和法线反射时间 t0之差，由非零炮检距引起 的，即：
（2）垂直入射时，反、透射系数满足什么关系式，产生反射的条件是什么？ 反射系数：App= 透射系数：Bpp=
ρ 2 V p 2 −ρ 1 V p 1 ρ 2 V p 2 +ρ 1 V p 1 2ρ 1 V p 1
ρ 2 V p 2 +ρ 1 V p 1
反射波存在的条件：两界面的波阻抗（Z=ρ V）不相等。 9．简述产生折射波的机制及条件。 折射波产生机制：透射波变成在介质2中沿界面传播的滑行波，且波前脱离入射波和反射 波而产生超前波，在入射波和反射波前脱离带要有一新的扰动来填补，新扰动波前一端与反 射波波前一端相连，一端与滑行波波前相连，这个新扰动就为折射波； 折射波产生条件：VP2> VP1; α ≥ipp。 10．瑞雷面波与产生折射的滑行波有什么异同点？ 相同点：都存在弹性界面处； 不同点： 滑行波是线性极化波， 瑞雷面波是椭圆极化波； 滑行波有 P 波、 SV 波及 SH 波， 瑞雷面波没有 SH 波。 11．地震波在粘弹性介质中与在理想弹性介质中传播的主要差异是什么？ 在粘弹性介质中传播时， 由于岩石之间的内摩擦力， 质点振动能量要转化成热能消耗掉， 这种转化损失了弹性波中的高频成分， 振幅要按指数规律衰减， 而在理想弹性介质中传播时， 则不会有这种现象。 12．粘弹性介质中，地震波衰减与什么因素有关？降低地震记录分辨率的主要原因是什么？ 与吸收系数α 或衰减系数β 有关； 由于大地滤波作用，滤掉了地震波的较高频率成分而保留了低频成分，使得脉冲地震波 频谱变窄，地震波延续度增长，降低了地震勘探的分辨率。 13．地层较薄时，会使反射波振幅变强，还是变弱？ 地层较薄时，反射波振幅与频率有关。 14．在什么条件下产生绕射波，为什么会产生绕射波？ 当地质体长度 a 满足： <
面积组合是将组合检波器以圆形、菱形或正方形等分布在一定面积内。能压制来自任意方向 的干扰波。
6．地震资料处理中必须要做的处理方法有哪些，其处理顺序是什么？
p p p p
r −a
r+a
r −a
r+a
横波的达朗贝尔解： φ 2=rφ =f1(t- V )+ f2(t+ V ), f1(t- V )是发散波， f2(t+ V )是会聚波。
s s s s
r −a
r+a 1
r −a
r+a
力位函数为零时，纵波的波动方程解：φ = r f(t- V ),f 为任意函数，