打靶法进行射线追踪实验

《地震走时成像方法及技术》实验一打靶法进行射线追踪实验

专业名称：地球物理学

学生姓名：

学生学号：

指导老师：白超英

提交日期：2016-12-6

一．试验目的；

一维线性增加模型中会用打靶法进行射线追踪；

二．试验设备；

计算机，射线路径转换软件，正演模型软件

三．试验内容及要求；

1、构建包含速度异常体的井间模型，计算并绘制：

1）单炮走时场及射线路径；

2）模型和射线分布图。

注意：由于是井间模型，震源和检波器应位于井内(检波器可位于地表，即VSP)；

模型速度范围2-4km/s 为宜；

模型尺度：横向100-800m左右，纵向400m-2000m左右；

2、构建一速度随深度线性增加的模型，同样绘制：

1）单炮走时场及射线路径；

2）模型和射线分布图。

注意：震源和检波器均位于地表；

模型速度范围4-8km/s 为宜；

模型尺度：横向100-200km左右，纵向40-90km左右；

3、构建均匀模型，分析对比解析解和数值解的绝对误差和相对误差（图4）。

解析解直接由距离除以速度得到；

绝对误差= 解析解- 数值解

相对误差= 绝对误差/ 解析解* 100%

四．试验结果；

1.所选模型：水平层状，线性速度增加深地震测深模型

2.模型参数：以地面作为X轴，井间为Z轴，震源为（0，0），检波器在x=40的井间；第一层速度为v1=

3.8km/h,增加速度为0.2km/h.

图1 均匀线性增加多层介质单炮走时场及射线路径（真实情况z 轴应倒转）

计算走时 理论走时

绝对误差 相对误差

图2 走时误差分析（真实情况z 轴应倒转）

五．结果分析；

经测试，对于水平层状，线性速度增加深地震测深模型，打靶法能较好地追踪射线得到一个较准确的走时场模型。

X/distance （km

）

Z /d e p t h (k m )