地震勘探仪器原理

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地震勘探原理

地震勘探原理地震勘探是一种利用地震波在地下传播的物理现象，通过地震波在地下不同介质中的传播速度和反射、折射等特性来获取地下结构信息的方法。

地震勘探原理是基于地震波在地下传播的特性，利用地震波在不同介质中传播速度不同的特点，来推断地下介质的性质和结构。

地震勘探原理的研究对于地下资源勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等具有重要的意义。

地震波是一种机械波，它在地下的传播受到地下介质的影响，不同介质对地震波的传播速度和传播路径都有不同的影响。

当地震波遇到地下介质的边界时，会发生反射和折射现象，这些现象可以被记录下来，并通过地震勘探仪器进行分析，从而推断地下的结构信息。

地震勘探原理主要包括地震波的产生、传播和接收三个基本过程。

首先，地震波的产生通常是通过地震仪器或爆炸物等方式产生的，产生的地震波会向地下传播。

其次，地震波在地下的传播受到地下介质的影响，不同介质对地震波的传播速度和传播路径都有不同的影响。

最后，地震波会被地震勘探仪器接收到，并记录下地震波在地下传播的路径和特性，通过对这些数据的分析，可以推断地下的结构信息。

地震勘探原理的研究对于地下资源勘探具有重要的意义。

例如，在石油勘探中，地震勘探可以通过分析地下介质的反射特性，来推断地下是否存在油气藏；在矿产资源勘探中，地震勘探可以通过分析地下介质的反射特性，来推断地下是否存在矿产资源。

此外，地震勘探原理还可以应用于地质灾害预测、地下水资源调查等领域，对于科学研究和工程应用都有重要的意义。

总之，地震勘探原理是一种利用地震波在地下传播的物理现象，通过地震波在地下不同介质中的传播速度和反射、折射等特性来获取地下结构信息的方法。

地震勘探原理的研究对于地下资源勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等具有重要的意义，是地球物理勘探领域的重要组成部分。

希望通过对地震勘探原理的深入研究，可以更好地利用地震波这一物理现象，为人类社会的发展和资源利用做出更大的贡献。

地震勘探仪器-地震

实时化与网络化
随着物联网和云计算技术的发展，地震勘探仪器将实现实时数据传输和处理，提高数据利用效率和响应速度。同时，通过网络技术实现地震数据的共享和协同分析，提高地震研究的协作性和开放性。
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地震勘探仪器-地震
• 地震勘探仪器概述 • 地震勘探仪器的工作原理 • 地震勘探仪器的分类与应用 • 地震勘探仪器的发展趋势与挑战 • 结论
01
地震勘探仪器概述
地震勘探仪器的定义与特点
• 定义：地震勘探仪器是一种用于探测地下地质构造和矿产资源的地球物理仪器。它通过测量地球表面或近地表的地震波，分析地震波在地下的传播规律和特征，推断地下岩层的性质、结构和构造，为地质勘探、矿产资源开发、工程地质等领域提供重要的数据支持。
等方法。
中期发展
随着电子技术和计算机技术的不断发展，地震勘探仪器逐渐实现了数字化和自动化，提高了测量
精度和效率。
现代发展
现代地震勘探仪器采用了更先进的技术和算法，如数字信号处理、人工智能等，进一步提高了测量精度和自动化程度，同时也拓展
了应用领域。
02
地震勘探仪器的工作原理
地震波的产生与传播
基础研究
地震勘探仪器可以揭示地球内部的结构和演化，为地球科学基础研究提供重要数据。
灾害防治
地震勘探仪器可以探测地下岩层的性质和构造，为地质灾害防治提供数据支持，如滑坡、泥石流等灾害的预测和防治。
地震勘探仪器的发展历程
早期发展
地震勘探仪器最早可以追溯到20 世纪初，当时的地震勘探技术比较简单，主要采用敲击和听诊器
04
地震勘探仪器的发展趋势与挑战
高分辨率地震勘探技术的发展
总结词

地震勘探原理的基本问题

地震勘探原理的基本问题地震勘探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线.动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差Δt1得到x/2处的t0时间,这一过程叫动校正或正常时差校正.多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等.几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系，他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学.水平分辨率:指沿水平方向能分辨多大的地质体,其值为根号下0.5λh.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差.绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理,以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。

地震勘探原理和方法

地震勘探原理和方法地震勘探是一种地球物理勘探方法，通过研究地震波在地壳中的传播规律来推断地下岩层的性质和形态。

本文将介绍地震勘探的基本原理和方法，包括地震波传播原理、地震波探测方法、数据采集技术、数据处理技术、地质解释技术、地球物理测井技术和地震勘探仪器设备等方面。

1.地震波传播原理地震波是指地震发生时产生的波动，包括纵波和横波。

纵波是压缩波，在地壳中以波的形式传播，横波是剪切波，在地壳中以扭动的方式传播。

当地震波在地壳中传播时，遇到不同密度的岩层会发生反射、折射和透射等现象，这些现象是地震勘探的基础。

2.地震波探测方法地震波探测方法包括折射波法和反射波法。

折射波法是通过测量地震波在地壳中传播的速度和时间来推断地下岩层的性质和形态。

反射波法是通过测量地震波在地壳中反射回来的信号来推断地下岩层的性质和形态。

在实际应用中，通常采用折射波法和反射波法相结合的方式来提高地震勘探的精度和分辨率。

3.数据采集技术数据采集技术是地震勘探的关键之一，它包括野外数据采集和室内数据采集。

野外数据采集是在野外布置观测系统，通过激发地震波并记录地震信号来进行数据采集。

室内数据采集则是在室内通过计算机系统对野外采集的数据进行处理和分析。

4.数据处理技术数据处理技术是地震勘探的关键之一，它包括预处理、增益控制、滤波、叠加、偏移、反演等步骤。

预处理包括去除噪声、平滑处理等；增益控制包括调整信号的幅度和相位；滤波包括去除高频噪声和低频干扰；叠加是指将多个地震信号进行叠加，以提高信号的信噪比；偏移是指将反射回来的信号进行移动，以纠正地震信号的偏移；反演是指将地震信号转换为地下岩层的物理性质，如速度、密度等。

5.地质解释技术地质解释技术是地震勘探的关键之一，它包括构造解释、地层解释和储层解释等方面。

构造解释是指根据地震信号推断地下岩层的构造特征和形态；地层解释是指根据地震信号推断地下岩层的年代、沉积环境和地层组合；储层解释是指根据地震信号推断地下油气储层的性质和特征。

地质勘探中的仪器设备

地质勘探中的仪器设备地质勘探是指通过不同的方法，了解地球内部结构和地下资源分布的一种科学研究。

在地质勘探的过程中，仪器设备起到了至关重要的作用。

本文将就地质勘探中的仪器设备进行介绍。

一、地震勘探仪器地震勘探是一种通过测量地球中的地震波传播和反射来获取地下结构信息的方法。

地震仪器在地震震源和检波器之间进行的数据传输起到至关重要的作用。

常见的地震勘探仪器有地震震源、地震检波器和地震记录器等。

1. 地震震源地震震源是产生人工地震波的设备，通常是由爆炸物或震源车辆组成。

地震震源的形式多样，如压电源、炸药震源和振动源等。

通过产生地震波，地震震源可以帮助勘探者测量地下岩石的速度、密度和其他物理特性。

2. 地震检波器地震检波器是用于接收地震波传播过程中的反射或折射信号的仪器。

常见的地震检波器包括地震观测井、地震阵列和地震测深仪等。

地震检波器可以将地震信号转化为电信号，为勘探者提供参考依据。

3. 地震记录器地震记录器用于记录地震信号，并将其转化为地震图像或数字数据。

地震记录器可以通过多种方式储存数据，如磁带式地震记录器、数字地震记录器和地震数据采集系统等。

地震记录器的使用可以帮助勘探者分析地下结构和探测地下资源。

二、重力测量仪器重力测量是一种利用重力场的变化来推测地下岩石质量的方法。

通过重力测量仪器，勘探者可以测量地下岩石的密度和分布情况。

重力测量仪器主要包括重力计和全球导航卫星系统（GNSS）等。

重力计可以通过测量地面上的重力加速度变化来获得地下岩石的质量信息。

GNSS可以通过测量地表的重力场变化，推断地下岩石的密度分布情况。

三、电磁测量仪器电磁测量是一种通过测量地下岩石的电导率和介电常数来推测地下结构的方法。

电磁测量仪器主要包括电磁感应仪和电测深仪等。

电磁感应仪通过产生高频电磁场，测量地下岩石对电磁场的响应来推断地下构造。

电测深仪是一种用于探测地下电阻率的仪器，通过测量电流传输的速度和电流对电压的响应，可以推断地下岩石的电导率。

三维地震勘探概述

三维地震勘探概述三维地震勘探通过在地表或井下埋设地震探测仪器，如地震震源、地震传感器等，来记录由地震源激发的地震波信号。

这些设备可以记录信号的到达时间、振幅和频率等信息。

根据记录到的地震波数据，可以进行地震成像和地震解释分析，从而推断出地下地层的性质和结构。

三维地震勘探是传统二维地震勘探的进一步发展。

传统的二维地震勘探只能获取地层沿勘探延线的二维信息。

而三维地震勘探则可以获取地层在水平和垂直方向上的三维信息，提供更全面的地下结构描述。

三维地震勘探可以更准确地刻画地下地层的复杂性，为油气勘探、矿产资源勘探和地质灾害研究等提供重要数据支持。

三维地震勘探的基本原理是地震波在地下的传播。

当地震波传播到地下不同的介质中时，会发生折射、反射、散射和衍射等现象，这些现象都可以通过地震波记录来分析和解释。

通过分析地震波的传播路径和到达时间，可以推导出地震波在地下的传播速度和传播路径，从而推断地下地层的结构和性质。

三维地震勘探的关键步骤包括数据采集、数据处理和数据解释。

在数据采集阶段，地震探测仪器会记录地震波的信号，这些信号可以通过地面震动、井下震动等方式激发。

数据采集通常需要在大范围、多点同时进行，以获取更全面的地震波数据。

数据处理阶段主要涉及信号预处理、地震成像和地震解释等过程。

信号预处理主要包括滤波、去除噪声等处理，以提高数据的质量。

地震成像是将数据转换成地下结构信息的过程，主要采用波动方程正演模拟、走时反演和成像等方法。

地震解释是对成像结果进行解释和分析，根据地震波的传播规律和地震信号的特征，推断地下地层的结构、性质和岩性等参数。

三维地震勘探的优势在于其能够提供更全面和详细的地下结构信息。

相比于二维地震勘探，三维地震勘探可以更好地揭示地下地层的三维结构和复杂性。

它可以提供地层性质的空间分布图、地下构造的三维模型和地震波传播路径的可视化等，为地质研究和勘探开发提供重要的佐证和指导。

总之，三维地震勘探是一种应用地震波传播原理进行地下结构分析的方法。

地震勘探仪器的原理与新技术

地震勘探仪器的原理与新技术地震记录仪是地震勘探中最基本的仪器之一、它的作用是记录地震波在地下传播时的振动情况。

地震记录仪由一组传感器、放大器和数据采集系统组成。

传感器通常采用压电陶瓷传感器或气流传感器，用于转换地震波的压力波动为电信号。

放大器则用于放大传感器产生的微弱电信号，以便进一步处理和分析。

数据采集系统则负责将放大后的信号数字化，并存储在计算机中，供后续处理。

地震传感器是地震记录仪中的关键部件，也是测量地震波传播的速度、方向和振幅的重要工具。

地震传感器的原理是利用传感器内部的物理效应来测量地震波的振幅和频率。

常用的地震传感器有三轴加速度计和压电传感器。

三轴加速度计可以同时测量三个方向上的加速度，从而确定地震波的传播速度和方向。

压电传感器则使用压电效应将地震波的压力波动转化为电信号。

地震源是地震勘探中的另一个核心部分。

地震源是通过施加力或释放能量来产生地震波的装置。

常见的地震源包括震源车、爆破和振动器。

震源车是一种装有震动源的车辆，通过车辆行驶产生地震波。

爆破则是利用爆炸产生的冲击波来生成地震波。

振动器则是通过振动设备产生地震波。

除了传统的地震勘探仪器，还有一些新技术被应用于地震勘探中。

其中之一是地震反演技术。

地震反演是利用地震波的传播特征来推断地下物质的属性和结构的方法。

它基于波动理论和数值模拟，通过对地震波的观测数据进行反演分析，得到地下介质的速度、密度和衰减等物理属性。

另一个新技术是多次反射地震勘探。

多次反射地震勘探是利用地震波在地下遇到不同介质界面反射产生多次反射波的原理来获取地下信息的方法。

它通过分析不同反射波的时间延迟和振幅变化，可以推断出地下结构的层次和反射界面的位置。

此外，地震勘探中还有其他一些技术和仪器，如地震井探测技术、地震电磁法和地形扫描仪等。

这些新技术和仪器的不断发展，不仅提高了地震勘探的精度和效率，也促进了地球科学的发展和地下资源的开发利用。

综上所述，地震勘探仪器是研究地球内部结构和地下地质构造的重要工具。

地震勘探-检波器工作原理

地震勘探检波器的工作原理地震检波器的理论基础地震检波器是将地表振动变为电信号的一种传感器，或者说地震检波器是把机械振动转化为电信号的机电装置，以最大的逼真度产生地面运动垂直分量的电模拟。

每一个现代地震检波器都是有机械部分和其相连的具有电负载的机电转换器所组成，地震检波器的电学部分和机械部分组成一个整体。

要求它的振幅——频率响应在有意义的频率内是线性的，相位的响应也是线性的。

根据机电转换原理，可把常用的检测器分为三类：即变磁通式（或动圈式）、变磁阻式、压电式。

由于动圈式检波器的输出电压与线圈相对磁铁的运动速度成正比，这种检波器也叫速度检波器。

我国路上地震勘探工作大部分使用变磁通式的检波器。

根据用途不同，也可把地震检波器分为地面检波器、沼泽检波器和井中检波器等。

一个振动系统，它是由一个质量M ，一个弹簧和一个阻尼器Z 组成，地震检波器的装置如图1-1所示，地震检波器的外壳安置在地面上（或沉没于井中），于是，假设外壳的运动精确地重复着地面运动，外壳上具有伸长系数K 的弹簧悬挂着称为惯性质量的重荷M ，为了使用权惯性质量的振动平静下来，惯性质量中被放在胶质液体中，当外壳和惯性质量M 产生相对位移时，在其电极上造成某个电动热E 。

在地震勘探检波器中，主要应用各种感应转换器，在感应转换器中，根据电磁感应，将机械振动变成电震荡，感应机电转换器可以作为与质量M 紧密相连的线圈和与外壳相连的永久磁铁之和（或者反过来），线圈在磁铁的磁场中移动时，在线圈内就发生电动势，转换器线圈内阻在内的某个电阻Z 与转换器两极相连。

可以把地震检波器作为机电系统来研究，这里，某个激发函数()t ζ——例如外壳（地面）对固定读书系统的位移速度，作用于这个系统的输入端，在地震检波器的输出端发生从其电学部分中的负载电阻取得的某个变化的电压()t U ，地震检波器数学模型应该确定这些值之间的关系。

地震检波器的数学模型为了建立地震检波器的运动数学模型，先讨论其中的作用力。

[]地震勘探原理

名词解释：1、布格重力异常：是野外重力观测数据经过布格校正以后得到的重力异常，它是由地下矿体或构造等局部地质因素在测点处引起的引力的垂向分量。

2、磁异常：地下含有磁性的地质体在其周围空间引起的磁场变化。

3、地震勘探：通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的情况，以查明地下的地质构造、地层岩性等，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法。

4、地震子波：当地震波传播一定距离后，其形状逐渐稳定，具有2-3个相位，有一定的延续时间的地震波，称为地震子波，它是地震记录的基本元素。

5、纵波（P波）：质点的振动方向与波的传播方向一致的波，有时也称为压缩波或疏密波。

6、横波（S波）：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，有时也称为切变波。

7、体波：当纵波和横波在介质的整个立体空间中传播时合称体波。

8、面波：在自由表面或不同弹性介质的分界面上传播的一类特殊波。

最常见的面波是沿地面传播的瑞利波。

其特点是低速（通常小于横波速度）、低频、强振，是一种干扰波。

9、多次波：在一个或几个界面中经过两次或两次以上重复反射或折射而到达地面的地震波。

多次波是一种干扰波。

10、波阻抗：地震波传播速度与介质密度的乘积（Z=ρ·V）。

它是研究界面上地震波反射强度的一个重要参数。

11、地震波运动学:研究地震波波前的空间位置与其传播时间关系的一门学科，也叫几何地震学，主要用于地震资料的构造解释。

12、时距曲线：波从震源出发，传播到测线上各观测点的传播时间t与观测点相对于激发点（坐标原点）距离x之间的关系曲线。

t=f(x)=f(x,v,h)13、自激自收：激发点和接收点在同一位置上的野外工作方式。

14、炮检距：观测点相对于激发点（坐标原点）距离x15、地震波动力学：研究地震波在运动状态中的能量、波形、频谱等特征及其变化规律的一门学科，它是地震资料地层、岩性解释的基础。

16、频谱:组成一个复杂振动的各个谐振动分量的特性与其频率关系的总和称为该振动的频谱，包括振幅谱和相位谱。

地震勘探原理概论

地震勘探原理概论地震勘探是一种广泛应用于地球探测的技术，以地震波传播的原理为基础。

地震勘探通过人工制造地震波，并观测地震波在地下介质中传播的特性，从而获得地下构造和岩层信息。

本文将从地震波产生、传播和接收三个方面，对地震勘探原理进行概述。

地震波产生是地震勘探的首要过程，通常通过爆炸、震源或振动器等方式产生。

爆炸法是最常用的地震波产生方法之一，它通过炸药或地雷等爆炸物产生的冲击波来激发地震波。

震源法则是利用机械振动或电磁激发地震波，其优点是能够控制波形和频率。

振动器法是通过机械设备产生振动信号，使地面振动，激发地震波。

这些方法都可以有效地产生地震波，使其传播到地下介质中。

地震波的传播是地震勘探的核心过程。

地震波在地下介质中传播的速度取决于地下岩层的性质。

地震波在固体、液体和气体介质中的传播速度有所不同，由此可见，地震波传播的速度与介质的密度、弹性模量等参数有关。

地震波的传播路径通常遵循折射和反射原理，当地震波从一种介质进入另一种介质时，会发生折射和反射，从而使地震波的传播路径发生变化。

地震波的接收是地震勘探的最后一个环节，也是获取地下信息的关键。

地震波在地表或地下的接收器上产生的信号被称为地震记录。

地震记录中包含了地震波传播的速度、幅度和频率等信息。

地震记录可以通过地震仪器进行观测和记录，并通过数据处理得到地下结构和岩层的信息。

地震勘探在石油勘探、地质调查和土木工程等领域有着广泛的应用。

在石油勘探中，地震勘探可以帮助确定油气藏的位置、大小和性质，为油气开发提供重要的依据。

在地质调查中，地震勘探可以揭示地下岩层的分布和性质，有助于地质灾害的预测和防治。

在土木工程中，地震勘探可以用于勘察地质灾害风险、确定地基和地层的信息，为工程设计和施工提供参考。

综上所述，地震勘探是一种基于地震波传播原理的技术，通过地震波的产生、传播和接收，可以获取地下结构和岩层的信息。

地震勘探在各个领域有着广泛的应用，对于石油勘探、地质调查和土木工程等领域的发展和进步有着重要的作用。

地质学中的地震勘探技术应用与分析

地质学中的地震勘探技术应用与分析地震勘探是指利用地震波在地体内的传播规律，获取地下结构信息的一种勘探技术。

在地质学领域中，地震勘探已经成为一种不可替代的重要手段。

本文将重点介绍地震勘探的技术原理、应用领域、优缺点及未来发展方向，并探讨其在解决地质问题中的意义和价值。

I.技术原理地震勘探的技术原理是利用地震波在地下的传播规律，来探测地下构造和沉积物体。

地震波通常是一种横波或纵波，其传播速度与地下介质的密度、弹性和孔隙度等因素有关。

当地震波从不同的地层或岩石体中穿过时，它们会发生折射或反射，这些现象可以被监测仪器记录下来。

通过对记录数据的分析和处理，勘探人员可以得出区域特定深度范围内，地下结构的信息。

II.应用领域地震勘探广泛应用于石油和天然气勘探、基础设施建设、过程性地质调查和环境监测等领域。

在石油和天然气勘探领域，地震勘探是一种关键的勘探技术，因为增加油气勘探成功率和地下油气体积是石油公司的首要目标。

地震勘探在基础设施建设领域也有着重要的应用。

在隧道和桥梁的建设中，地震勘探可以确定地下沉降层，确保建筑物的安全。

III. 优缺点地震勘探具有高分辨率、覆盖范围广、非破坏性、不受深度限制等优点。

因此，它经常可以及时、准确地确定地下构造，洞悉地下情况。

但是，地震勘探和其他勘探技术相比也存在一些缺点，比如成本较高、数据处理成本高、所得的图像有一些模糊等。

不过近年来，随着数字技术和计算机算法的不断发展，这些问题已经基本得到解决。

IV.未来发展方向随着勘探技术的不断更新换代，地震勘探在未来的发展方向中将会有着更加广阔的应用前景。

在油气勘探领域，地震勘探能够越来越精确地预测油气区域，提高油气勘探成功率。

同时，在环境监测与地下水资源调查领域中，地震勘探也有着重要的应用。

地震勘探技术发展的重点也将更多地放在算法优化和自动化处理方面，以进一步提高勘探效率。

V.意义和价值在地质学领域中，地震勘探是一种非常重要的勘探技术，为极限地探知地壳内部的构造及变形效应提供了视窗，并为地质学研究和地震灾害预测等领域提供了有价值的资料。

6第六讲地震勘探原理详解

野外采集方式
第二节
折射波运动学
一.单一水平界面的折射波时距曲线
设地下有一个水平界面，如右图。令上层速度为1，下层速度为2，并且2＞ 1，界面的深度是h。在地表O点激发，当地震波以临界角i入射时，在地面测线上的盲区边界OS2以外将能接收到折射波。下面分析任意一条折射波射线到达地面的旅行间。对于接收点S4，其旅行时为：
折射的交叉时与界面深度，由（1）式可得
在速度参数不变的前提下，交叉时反映了折射界面深度变化情况。在折射波的盲区范围内接收不到折射波，用Xm表示临界距离，也称盲区半径。在S2点观测时，折射波与反射波同时到达，这是由于以临界角入射的射线路径OBS2既是反射波的传播路径也是折射波的初始路径。因此在 X=Xm处，两条时距曲线时间相等。我们可以通过求导得到反射与折射两条曲线的斜率是一样的，即两条时距曲线相切。该点称为折射波的始点。通过数学换算，得到始点的水平及垂直坐标分别为：
（＊）表明，一个水平界面情况下的折射波时距曲线是一条直线，直线的斜率１/ 2的倒数是视速度。当X=0,截距时间为
t 01 2h co s i v1
（1）
t01是折射波时距曲线延长线与t轴交点的纵纵标，因此称为交叉时。折射波的交叉时与反射波的t0时间是两个完全不同的概念，反射波的t0时间是地震波沿界面法线往返传播的时间，而折射波的交叉时没有确切的物理意义，因为它是观测不到的。
Beach
Water
Whoa Baby Help
反射规律
• 利用 Fermat原理可以展示射线的反射规律
B
1
2 3 5 4
3.斯奈尔（Snห้องสมุดไป่ตู้ll）定律
如右图：地震波在分层介质中传播时，遵循下面这样一个式子：

重锤线的工作原理是利用

重锤线的工作原理是利用重锤线是一种用于提取地震勘探数据的地震仪器，它的工作原理是基于地震波在不同岩石介质中传播速度不同以及反射和折射原理。

下面将详细介绍重锤线的工作原理。

地震波是产生地震的能量在地球内部传播的一种波动现象。

根据传播方式的不同，地震波可以分为纵波和横波两种。

纵波是沿着波的传播方向产生压缩和膨胀的波动，而横波则是沿着波的传播方向产生横向位移的波动。

当地震波遇到不同介质的边界时，会发生反射和折射现象。

反射是指当地震波传播到不同介质之间的边界时，部分能量会从边界反射回来，形成反射波。

而折射是指当地震波传播到斜面型的介质之间的边界时，部分能量会改变传播方向，形成折射波。

通过分析地震波的反射和折射现象，可以获取地下介质的详细信息，如地下岩层的分布、厚度和性质等。

重锤线的工作原理就是利用地震波的反射和折射现象来提取地下介质的信息。

重锤线主要包括一个源点、多个检波器和一个记录仪。

源点通常是采用重锤敲击地面或炮声产生地震波。

检波器则是用于记录地震波在地下介质中传播时的振动信号。

在实际勘探中，源点和检波器通常会按照一定的布置方式排列在地面上。

源点发出的地震波在地下介质中传播并经过反射和折射后到达检波器。

当地震波到达检波器时，会产生一系列地震波信号。

这些信号会被检波器记录下来，并通过记录仪进行存储和分析。

通过分析记录的波形数据，地震学家可以重构出地震波的传播路径以及地下介质的性质。

根据地震波的传播时间和检波器之间的距离，可以计算出地下介质中的波速。

利用地震波在岩石介质中传播速度与岩石的物理性质有关的特点，可以推断出不同层次的岩石性质和厚度。

通过多次重复测量和分析，可以建立地下岩石结构的模型。

总之，重锤线的工作原理是基于地震波在地下介质中传播速度不同以及反射和折射原理。

通过源点发出的地震波在地下介质中传播，经过反射和折射后到达检波器，通过记录和分析地震波信号，可以获取地下介质的性质和结构信息。

重锤线的应用广泛，可以在地质勘探、地下矿产资源调查、地震灾害预测等领域发挥重要作用。

浅层地震勘探原理

浅层地震勘探原理
浅层地震勘探是一种工程地质地球物理勘探方法，利用地震波在不同岩、土中传播的特征来探测浅部地质构造和测定岩土物理力学参数。

其原理是人为激发地震波，沿测线不同位置布置地震勘探仪器来检测和记录地震波，然后分析这些记录，从而获得勘探地区地下地质信息。

常用的激发方式包括炸药震源和非炸药震源，如落重震源、气动震源等。

在记录地震波时，需要利用地震勘探仪器，如地震检波器，来接收地震波信号。

分析地震波信号需要借助专门的软件，如地震处理软件，进行滤波、叠加、偏移等处理，以获得地下地质结构的图像。

浅层地震勘探具有精确度高、勘探对象广、施工周期短、成本低等优点，广泛应用于工程建筑的地基勘察、地下洞穴探测、地裂缝和滑坡体等地质灾害调查等领域。

同时，浅层地震勘探也存在一些局限性，如对地下水体和气体等非均匀介质的干扰、对浅层非地震因素的干扰等。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的勘探方法和数据处理技术，以提高勘探结果的准确性和可靠性。

地震勘探基本原理

地震勘探基本原理地震勘探是一种利用地震波传播规律探测地下构造和地质信息的方法。

它利用地震波在地下介质中传播的特性，通过测量地震波的传播时间、速度和振幅等参数，推断地下结构和岩性的分布。

地震勘探在石油勘探、工程勘察和地质灾害预测等领域有着重要的应用。

地震勘探的基本原理是利用地震波在地下介质中的传播反射、折射、透射和散射等现象。

当地震波从一个介质传播到另一个介质时，由于介质性质的不同，地震波传播的方向和速度都会发生变化，这就导致了地震波的反射、折射和透射。

地震勘探中常用的地震波有纵波和横波两种。

纵波是指地震波沿着传播方向的振动方向与传播方向一致的波动，它的传播速度较快；横波是指地震波沿着传播方向的振动方向垂直于传播方向的波动，它的传播速度较慢。

在地震勘探中，纵波和横波的传播速度不同，可以用来推断地下介质的物理性质。

地震勘探常用的方法包括地面地震勘探和井下地震勘探。

地面地震勘探是在地表布设地震仪器，通过测量地震波在地下的传播情况来推断地下构造。

地面地震勘探常用的方法有地震反射法和地震折射法。

地震反射法是利用地震波在地下发生反射的现象，通过测量地震波的反射时间和振幅来推断地下构造的分布和形态。

地震折射法是利用地震波在地下发生折射的现象，通过测量地震波的折射角度和折射时间来推断地下构造的性质和分布。

井下地震勘探是在钻井过程中进行的地震勘探，它可以提供更高分辨率的地下图像。

井下地震勘探常用的方法有井下地震反射法和井下地震折射法。

井下地震反射法是在钻井井筒内布设地震仪器，通过测量地震波在井筒壁上反射的时间和振幅来推断地下构造的分布和形态。

井下地震折射法是利用地震波在井筒内和地下介质之间发生折射的现象，通过测量地震波的折射角度和折射时间来推断地下构造的性质和分布。

地震勘探的基本原理是利用地震波在地下介质中的传播现象，通过测量地震波的传播时间、速度和振幅等参数来推断地下构造和岩性的分布。

地震勘探常用的方法有地面地震勘探和井下地震勘探，它们可以提供有关地下构造、岩性和地质灾害的重要信息。

地震勘探的三大原理

地震勘探的三大原理地震勘探是一种利用地震波传播和反射特性来研究地球内部结构和寻找地下资源的方法。

它基于三大原理，即地震波的发射、传播和接收。

下面我将详细介绍这三个原理。

首先是地震波的发射原理。

地震波的发射通常采用震源或炸药爆炸的方式。

地震仪器通过记录地震波在地壳中的传播情况，以及记录地震波到达地面的时间和振幅，从而获得地下结构信息。

地震波的发射主要依赖于地震仪器或炸药的释放能量，能量的释放方式和释放地点。

根据不同的地质环境和勘探目标，选择合适的发射方式和能量释放量，可以获得更准确的地下信息。

其次是地震波的传播原理。

地震波在地下传播的过程中会遇到不同的地质体，如岩石层、构造断裂等，它们对地震波的传播具有不同的影响。

地震波在传播过程中会发生折射、反射、散射等现象，这些现象包含了地下结构的信息。

地震波的传播速度与地下介质的物理特性有关，如密度、弹性模量等。

地震波传播速度的变化可以揭示地下岩石的变化，从而帮助我们研究地壳的结构和性质。

最后是地震波的接收原理。

地震波到达地面后，会被地震仪器接收并记录。

地震仪器通常采用地震传感器（即地震记录仪）进行记录。

地震记录仪可以记录地震波到达的时间和振幅，通过这些数据可以推算出地震波的传播路径和波形。

根据地震波的传播时间差和接收点的位置，可以推断地震波的传播路径中的岩石层和构造特征，从而获得地下结构和地质构造的信息。

综上所述，地震勘探的三大原理是地震波的发射、传播和接收。

这些原理的应用可以帮助我们揭示地下结构和寻找地下资源。

在地震勘探实践中，我们可以通过选择合适的发射方式和能量释放量，以及观测和分析地震波在地下介质中的传播特征和到达地面的波形信息，来获得更准确的地下结构和地质构造信息。

1实验一地震勘探实验(折射波法)

实验一地震勘探实验（折射波法）一、实验原理地震勘探是根据人工激发（爆炸或撞击地面）的地震波在地下传播过程中，遇到弹性性质不同的地震界面后，在地层中产生反射和折射，部分地传回地表，用专门的仪器记录返回地面的波的旅行时间，研究振动的特征，来确定产生反射或折射的界面的埋深和产状，并根据所观测的地震波在介质中传播速度及波的振幅与波形变化，探讨介质的物性与岩性。

就波的传播特点而言，地震勘探一般可分为反射波勘探和折射波勘探。

二、实验目的1.了解地震勘探的原理；2.了解地震勘探工作布置及观测方法；3.掌握地震勘探数据采集、处理和解释，熟练操作相关软件。

三、实验仪器Strata Visor NZⅡ数字地震勘探仪。

Strata Visor NZⅡ地震勘探系统一般由主机、多芯电缆、检波器、触发器、震源（大锤或炸药）、铁板、直流电源、直流电源线以及数据采集、处理和解释软件等。

四、实验步骤1.在工区布设测线在工区布设测线，原则：由南向北、由西向东测线号与测点号依次增大。

使用皮尺标注检波器位置与激发点位置。

2.连接仪器的各个部分将主机、电源、多芯电缆、检波器、大锤、触发器按正确的方式一一连接起来。

注意：各接口均使用“防呆”设计，电缆插头与对应的插槽才能连接，电缆插头与非对应的插槽不能连接。

禁止暴力插拔各插头、插槽，以防仪器损坏。

3.采集开机后，直接进入SCS软件。

（1）survey--new survey菜单：设置测区名称和测线号；（2）system--set date/time菜单：设置时间、日期；（3）geom--survey mode菜单：设置地震勘探类型，本次实验为折射波勘探，即refraction；geom--geophone interval菜单：设置检波器距离，即道间距，本次实验设为2m；geom--group/shot location菜单：设置shot coordinate炮点坐标、geophone coordinate检波器坐标（自动或手动设置）、gain增益（本次实验设为HIGH 36）、use道设置（可选DATA、INACTIVE等，本次实验设为DATA）、freeze道冻结（叠加冻结，本次实验设为NO）等；（4）acquisition--sample interval/record length菜单：设置时间采样间隔、记录长度（时窗）和delay延迟，本次实验sample interval设为0.25ms，record length设为0.25m，delay 设为0；acquisition--filter菜单：滤波器设置，本次实验屏蔽采集滤波器，设为FILTER OUT；acquisition--correlation菜单：相关设置，本次实验屏蔽相关，设为OFF；acquisition--stack option菜单：叠加设置，本次实验设为auto stack，即自动叠加；acquisition--specify channels菜单：选定某些道，屏蔽某些道。

地震勘探仪器简介

• 2．集中式的数据采集系统
• 对于一个地震信号的记录通道，是把检波器接收的信号通过电缆输至前放、瞬时浮点放大器（主放）、模数转换器（A/D）记录器等数据采集部件，即把信号的处理（前放滤波）、数字化（主放、A/D转换）和记录（格式编排与磁带记录）集中在中心站（主机），故常规地震仪又称为集中式数据采集系统。对于模拟信号的处理电路是多路并行通道，而其后的信号的数字化、编排等则是一路串行通道。
检波器
前放Leabharlann 滤波器多路开关主放
模数转换
传统的采集电路
检波器
前放
模数转换
新一代仪器的采集电路
• 目前，大家所说的新一代遥测地震仪主要是指第二种，这类仪器的主要标志是去掉了以前仪器中的模拟滤波器、转换开关、主放等模拟部件，出现了定点的 24位A/D转换器，该类仪器具有以下几方面的优点：
• 1．提高了信号的保真度 • 由于去掉了模拟滤波器，就消除了该部件相位移所造成的零相位子波畸变的问题。各地震道信号的相位与频率无关，也就是为线性相位或零相位，从而提高了地震信号的保真度。 • 2．仪器的技术指标先进 • 由于取消了模拟滤波器、主放等模拟部件，使各地震道内的电路大为简化，从而使各地震道内的性能指标（等效输入噪声、漂移、谐波畸变、串音、动态范围等）得到了很大的提高。
三新一代遥测地震仪
• 这里所指的新一代遥测地震仪是指1991年以后生产的仪器，它又可分为两种类型。一种是1991年美国的I/O公司生产的第一代System Two仪器，它是一种有线遥测系统，与常规地震仪相比，它取消了多路转换开关和浮点放大器，采用了24位的 A/D转换器，详见下图。另一种是舍塞尔公司在 1992年生产的SN388仪器和第二代System Two仪器，这两种仪器与上一种仪器相比又取消了模拟滤波部件。类似的仪器还有美国HGS公司1992年生产的 VISION，法佛尔德公司生产的Telseis Star等。

地震仪器知识

地震仪器知识第一节地震仪器发展简介第二节地震数据采集系统原理介绍第三节目前常用地震仪器简介第四节可控震源与气枪第五节地震仪器日、月、年检记录第六节电缆检波器地面站管理规定第四章地震仪器知识第一节地震仪器发展简介地震勘探就是用人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的规律，以查明地下的地质情况，为寻找油、气田或实现其它勘探目的服务的一种物探方法。

与其它物探方法相比，地震勘探具有精度高、分辨率高、勘探深度大等优点，因此，已成为石油勘探中一种最有效的勘探方法。

地震勘探工作基本包括激发地震波、接收记录地震波和处理解释地震资料三个方面。

每一项工作都需要使用特定的设备，才能完成预期的任务。

地震勘探仪器就是为了接收和记录地震波专门设计的一种集精密传感器技术、近代电子技术和计算机技术为一体的组合装置。

最早的地震仪器是1914年Mintrop的机械式地震仪器。

近半个世纪以来，随着电子技术、计算机技术、通讯技术和地震勘探技术的迅速发展，石油地震勘探仪器也在不断地发展、完善和提高。

从地震仪器的记录内容和方式来看，大致分为四代：一、第一代：模拟光点记录仪㈠发展时间：30年代到50年代，经历了30多年。

我国从50年代初到60年代末，应用光点记录地震仪，简称51型地震仪。

㈡主要特点：1.地震记录为模拟波形光点感光照相记录。

2.采用电子管电路。

㈢存在问题：1.此种记录不能作回放处理，故不可作多次覆盖地震勘探。

在现场进行生产时，接收记录前必须选好激发和接收因素，否则无法补救。

2.地震资料的处理只能用手工进行，工作效率低，质量难有保证。

3.记录仪器动态范围小，一般只有20dB左右。

4.地震仪器记录频带窄，一般为30Hz左右。

使大量有效波丢失。

5.地震道数少，一般只有26道，只能进行二维地震勘探。

6.只适用于地震地质条件简单的地区工作，在复杂地区不能获得好的地震资料。

二、第二代：模拟磁带记录地震仪㈠发展时间：从50年代初到60年代末，经历了约十几年的时间。

地震仪器认识实验

实验四：地震仪器认识实验一、实验目的及要求了解地震勘探所需要的仪器及设备了解仪器及装备的作用及功能了解地震仪工作原理学会地震仪的操作使用编写实验报告二、实验内容认识地震仪器及设备了解地震仪各部分功能在老师指导下，进行地震仪的操作训练三、地震仪工作原理、组成及装备简介地震勘探工作分作三个步骤进行。

首先是在地表或地壳的表层内，应用人工的方法激发地震波。

即由人工炸药爆炸、人工的或机械的敲击地面的方法，在地壳中引起介质的各种振动形式的弹性波，波在地壳中传播。

当弹性波到达地下地质界面的时候，就会引起波的折射或反射。

所产生的折射波或反射波到达地面时，引起地面的位移振动，即为由人为得到的地震波信号。

第二步，就是测量(接收)和记录地震波。

测量地震波的到达时间和振动波形，并记录下来成为野外的地震记录。

在使用数字地震仪的情况下，这个过程称为地震数据采集。

第三步就是解释地震记录。

它是将野外得到的原始资料进行各种数据处理，从而得到各种表示形式(波形或变面积)的地震波时间剖面和地震界面的深度剖面，并显示出来。

因此，地震勘探仪器就是人们为了完成上述三个阶段任务而专门设计的一套电子仪器，它包括许多仪器部件。

一般包括: 震源，大线电缆，检波器和地震仪。

野外数据采集过程是地震勘探工作的重要组成部分，地震勘探野外工作方法的选择及地震接收仪器性能的好坏，直接影响着原始地震资料的质量。

1、数字地震仪组成及工作原理：数字地震仪又称为地震数据采集，它的任务是将地震检波器输出的地震信号转换成数字形式的信息并记录下来。

因此，就原理上说，主要由前置放大器、模拟滤波器、多路采样开关、增益控制放大器、模数转换器、格式编排器、磁带机、回放系统组成。

现将各部分功能特点介绍如下。

数字地震仪框图RAS-24浅层数字地震仪主机RAS-24：包括主机之间的连接口也是与电脑的连接口，电源接口，大线接口（前12道），测试按钮也相当于电源按钮，主机之间的连接口，触发信号的接口，大线接口（后12道）。