地震折射波法、反射波法2010
地震勘探方法
1、共反射点时距曲线方程
（1）几个基本概念：共中心点、共反射点、 共中心点道集、共反射点道集、炮检距
在O1，O2，O3等点激发，在D1，D2，D3 等点 接收 满足O1M=D1M，…… 如界面水平，则每次都能接受到来自界面 上同一个R点的反射，M是R地面上的投影， 叫共中心点。 R叫D1，D2，D3等道的共反射点； D1，D2，D3等道组成了一个共反射点道集。
O1M + PO2 MP t= + V1 V2 hu + hd O1Q − ( hu + hd )tgi = + V1 cos i V2 x cos ϕ hu + hd cos i = + V2 V1
下倾接收的折射波时距曲线： 下倾接收的折射波时距曲线：
X cos ϕ hu + hd tu = + cos i V2 V1 X = sin(i + ϕ ) + tou V1 2hu tou = cos i V1
n
t = 2∑
i =1
n
Vi (1 − p v
∆hi
2 2 12 i
)
x = 2∑ ∆hi tgα i = 2∑
i =1 i =1
n
n
(1 − p v )
∆hi vi p
2 2 12 i
应用二项式展开，并令 ti = 单程垂直传播时间，得
n
∆hi Vi
表示波在各层中的
1 2 2 1 3 4 4 t = 2∑ ti 1 + p vi + i p vi + ⋯ 2 4 2 i =1
2
Vσ
2
平均速度时距曲线： 平均速度时距曲线：
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。
地震折射波法
在工程地震勘探中， 在工程地震勘探中 ，地震折射波法是一种 简便经济的勘探方法， 简便经济的勘探方法，在精度要求不高的情况 它可为工程地质提供浅层地层起伏变化和 下，它可 为工程地质提供浅层地层起伏变化和 速度横向变化资料以及潜水面的变化资料等 速度横向变化资料以及潜水面的变化资料等， 还可为反射波法勘探提供用于静校正的表层速 还可为反射波法勘探提供用于静校正的表层速 度和低速带起伏变化资料。 度和低速带起伏变化资料。 有关折射波的形成 及正演时距曲线的特征等问题已在本篇的第一 和第二章中讨论过了，在此， 和第二章中讨论过了，在此 ，仅就资料的采集 和处理解释问题进行论述。 和处理解释问题进行论述。
1 L′ = VP t ′ 2
（1.8.2）
（1.8.5）
对于一完整摩擦桩， 对于一完整摩擦桩 ， 其桩底反射的相位与入射 波或激振信号的相位是相反的。 波或激振信号的相位是相反的。 1）摩擦桩 ） 在计算承载力时， 采用较大的力锤击桩边土 自 （ 在计算承载力时， 由落锤） ，迫使桩土体系共同振动 由落锤） 迫使桩土体系共同振动 ，
8.2.1 方法原理
1．桩体缺陷检测 ． 在桩顶部竖直向下施加一瞬间力F， 在桩顶部竖直向下施加一瞬间力 ，并在震 源点附近接收时， 源点附近接收时，其断裂面和桩底面上将产生 反射和透射的P波 由于为近法线入射， 反射和透射的 波。由于为近法线入射，转换 横波可不考虑。 横波可不考虑。
VP = 2L / t
8.2 锤击法
锤击法是一种瞬态动测法。 锤击法是一种瞬态动测法。嵌入土中的桩 瞬态动测法 基相当于一根在阻尼介质中上端自由而下端弹 性连结的弹性杆。 性连结的弹性杆。当在桩顶或桩侧施加瞬间外 力F时，桩体内相邻质点间的应力发生变化， 时 桩体内相邻质点间的应力发生变化， 引起应变的传递，产生弹性波。 引起应变的传递，产生弹性波。 可定量确定出桩体的质量以及估算出承载力 的大小。 的大小。
地震勘探技术野外工作方法反射波法折射波法
(3) 干扰波少，强度弱，并易于分辨。图5.9 大地衰减和检波器特性曲线
2.检波器的频率特性 高频检波器：高频响应好， 低频响应差。如图5.9所示。
① 大地滤波衰减曲线； ② 检波器频率响应曲线； ③ 检波器＋大地特性。高、低频信号的输出基本均一。
1.单边观测系统 定义：在炮点一方接收的观测系统。适应折射界面较浅的情况。 折射波法规测系统
2.相遇观测系统
定义：两个单边时距曲线组成的 观测系统。时距曲线存在互换关系。 在讨论倾斜界面折射波时距曲线时已 提及过。
3.追逐观测系统 主要作用：界面弯曲，判断波有无 穿透；断层，判断是否绕射。在前面已地震波的激发
1.地震勘探对激发条件的基本要求
激发条件：影响地震记录好坏的第一因素，得到好的有效波的 基础条件。
(1) 有一定能量，保证获得勘探目的层的反射； (2) 有效波能量强，干扰波相对微弱，有较高的信噪比； (3) 频带较宽，尽可能接近δ脉冲（尖脉冲），以利提高分辩率； (4) 同点激发，地震记录重复性好。 2.震源类型
把激发点和排列向一个方向移动，重复以上工作，得一连续长反射 界面。图中，T=Tˊ（互换时间）。
观测系统图示
2. 如图(b)示。 O1激发，O1O2接收，用O1A表示，O1A在测线上投影O1A1对应 反射界面R1R2；
O2激发，O1O2接收，用O2A表示，相应反射界面为R2R3。 两次激发，得连续反射界面段R1R3。 折射法：多用时距平面图表示。
(2)相干干扰
定义：指外界产生的具有一定规律性的干扰。
特点：在地震记录上表现为有规律的振动，具有一定的 频率和视速度。
相干干扰产生：在 大型厂矿附近，机器有 规律地连续振动，江、 河波浪冲击岸坡等。如 图5.13所示。
第1篇地震折射波法详解
在工程地震勘探中，地震折射波法是一种 简便经济的勘探方法，在精度要求不高的情况 下，它可为工程地质提供浅层地层起伏变化和 速度横向变化资料以及潜水面的变化资料等， 还可为反射波法勘探提供用于静校正的表层速 度和低速带起伏变化资料。有关折射波的形成 及正演时距曲线的特征等问题已在本篇的第一 和第二章中讨论过了，在此，仅就资料的采集 和处理解释问题进行论述。
（1.5.5）
5.2.2.3
t 相遇时距曲线的 法
0
t 该方法又称 差数时距曲线法
0
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6 地震透射波法
在工程地震勘探中，透射波法主要用于地 震测井（地面与井之间的透射）、地面与地面 之间凸起介质体的勘查和井与井之间地层介质 体的勘查。地质目的不同，所采用的方法手段 也不同。但从原理上讲，均是采用透射波理论， 利用波传播的初至时间，反演表征岩土介质的 岩性、物性等特性以及差异的速度场，为工程 地质以及地震工程等提供基础资料或直接解决 其问题。
2．透射CT成像技术（专题）
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7 瑞雷波法
瑞雷波法勘探实质上是根据瑞雷面波传播的 频散特性，利用人工震源激发产生多种频率成分 的瑞雷面波，寻找出波速随频率的变化关系，从 而最终确定出地表岩土的瑞雷波速度随场点坐标 的变化关系，以解决浅层工程地质和地基岩土的 地震工程等问题。
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6.1 地面与井的透射
井口附近激发，井中不同深度上接收透 射波或反之的地震工作称为地震测井。
6.1.1 透射波垂直时距曲线
成都线方程为
n
z1 z z1 t V1 V2
从两层介质很容易推广到 层介质，对应的透射波垂 直时距曲线方程为
工程与环境物探_第1.3节_工程地震勘察_折射波法
OM 2h1 tan c 2 1500 tan 41.81 2683.3m
O M
P
C C
A
P
v1=2000m/s h1=1500m P v2 =3000m/s
（华东）
2 P / 2
二层水平模型折射波的时距方程
0 1 1000 2000 3000 4000 5000 6000
t (0)
1.0
2h0 cos c v1
①上、下倾方向的斜 率不同，分别为：
sin(c ) k v1 ) ②上、下倾方向的盲 区“半径”不同； ③交叉时间相同。
2h cos c x sin(c ) t1 ( x) 0 v1 v1
1.5
2.0
t2 ( x)
2 P / 2
B
（华东）
初至区的意义
• 由于各层波速差异使得各层折射波时距曲线的斜率也 不同，会出现多个界面的折射波相互干涉的情况。 • 浅层折射波不一定总表现为初至，而深层折射波也不 一定永远在续至区，有时也可能某些深层折射波为初 至，而浅层折射进入续至区。 • 由于记录上只有初至波是在平静的背景上出现的，能 够较准确、清楚地判断其时间，所以在进行折射波工 作的时候，检波器应该布臵在与勘探目的层相对应的 折射波的初至区内，以提高工作质量。采集工作前应 先做实验，确定勘探目的层的最佳接收地段。
1.5
2
2.5
3
O P
M
G v1=2000m/s h1=1500m B P v2 =3000m/s
在盲区范围内有反射波， 无折射波； 在盲区半径点上，折射 路径等同于反射路径， 传播路程（时间）相同， 出射角（视速度）相同， 两曲线相切； 在盲区半径以外，折射 波旅行时间小于反射波 时间，折射波先到。
折射波
二、折射波法的观测系统
一、测线的设计和道间距、激发点 的选择 1、测线设计
折射波法一般用于解决基岩面深 度、地层厚度等地质问题，测线的 布置根据工作任务、探测对象、地 质构造和地形等条件来确定的。
一般可按下列原则布置测线： (1)测线力求为直线，尽量垂直岩层或构 造的走向，便于最大限度地控制构造形态， 以利于资料的整理与分析； (2)测线要尽可能与其他物探测线或钻探 的勘探线一致，便于结合地质资料进行分 析解释； (3)测线要均匀地分布在全测区，以利于 资料的对比与综合分析。 (4)当地层倾角较大时，应注意改变测线 方向，避免盲区过大或接收不到折射波。
采用非纵剖面法，原则上可以对所观测的时距曲线进 行定量处理，画出折射界面的形态，以及确定界面速度。 但其绘图的精度要比处理完整的纵剖面系统所达到的精 度低。
利用折射法研究盐丘、 陡构造及断层等特殊 地质体时，多采用非 纵测线观测系统。图 所示的观测系统是扇 形排列，它是非纵测 线观测系统的一种， 多用于盐丘勘探，因 为盐丘的波速高于围 岩，凡经过盐丘的折 射波到达地面观测点 的正常时间都比没有 经过盐丘的折射波要 早，即超前，根据重 叠的扇形排列观测系 统发现的超前，可以 圈出高速波的地质体。
折射波的特殊性决定了折射波观 测系统与反射波观测系统截然不同。 1、相遇观测系统 2、追逐观测系统 3、非纵测线观测系统
1．单支时距曲线现测系统 这种观测系统一般用于探测地质情况简单规则平缓
地震勘探：给地球做“CT”
地震勘探的原理地震勘探的基本原理是利用人工激发的地震波在地下传播时，遇到不同性质的岩层会产生反射、折射和透射等现象。
通过对这些地震波信号进行接收、记录和处理，我们可以推断出地下岩层的性质、结构和形态。
具体来说，地震勘探通常包括以下几个步骤。
首先，通过炸药爆破、重锤敲击或振动器等设备在地面产生地震波。
接着，布设在地面的检波器接收地震波信号，将振动信号转化为电信号记录下来。
然后，利用计算机对记录下来的地震波信号进行处理和分析，提取出有关地下构造及岩层的信息。
最后，根据这些信息绘制出地下的构造图像，揭示地球内部的秘密。
地震勘探的方法地震勘探的方法多种多样，根据不同的勘探目的和地质条件可以选择适合的方法进行勘探。
以下是一些常用的地震勘探方法。
反射波法 这是地震勘探中最常用的方法之一。
通过在地面激发地震波，并接收来自地下岩层界面的反射波，从而推断出岩层的结构和性质。
反射波法适用于各种地质条件，特别是那些岩层界面较为清晰、反射波能量较强的地区。
折射波法 折射波法主要利用地震波在地下不同介质之间的折射现象进行勘探。
通过测量折射波的传播速度和方向，可以推断出地下介质的速度和密度分布。
折射波法适用于那些介质速度差异较大的地区，如沉积岩和基岩的交界处。
透射波法 透射波法是通过在地面两侧分别激发和接收地震波，测量波在地下介质中的传播时间和速度，从而推断出介质的性质。
透射波法对于了解地下岩层的连续性和完整性具有重要意义，但会受到地表条件和勘探深度的限制。
除了以上三种常用的方法外，还有微震监测、多分量地震勘探、VSP（垂直地震剖面）地震勘探等先进的技术手段，这些方法的应用进一步提高了地震勘探的精度和效率。
地震勘探的应用地震勘探在多个领域具有广泛的应用价值，以下是一些主要的应用方向。
油气勘探 地震勘探是石油和天然气勘探中最重要的技术手段之一。
通过地震勘探，技术人员可以了解地下岩层的分布、厚度、物性等信息，为油气藏的发现和开发提供重要依据。
地震勘探的主要方法
地震勘探的主要方法嘿，咱今儿个就来讲讲地震勘探的主要方法哈！你说这地震勘探啊，就像是给地球做一次全面的身体检查。
那它主要有哪些方法呢？首先就是反射波法，这就好比是地球给我们发出的信号反射回来让我们去捕捉。
想象一下，地球内部就像一个神秘的大宝藏，反射波法就是我们寻找宝藏的重要线索呢！通过对反射回来的波进行分析，我们就能了解地下的结构啦。
还有折射波法呢，这就好像是光线在不同介质中折射一样。
地震波在地下传播时，遇到不同的地层也会产生折射现象，我们就可以根据这些折射的情况来推断地下的情况呀。
这是不是很神奇？另外呢，还有地震测井法。
这就像是给地球打个深井，直接去探测里面的情况。
通过在井中激发地震波，然后接收返回的信号，就能更准确地了解地层的特性啦。
你看哈，这些方法各有各的用处，就像我们生活中的各种工具一样。
反射波法能让我们大致了解地下的轮廓，折射波法能让我们知道地层的变化，地震测井法更是能让我们深入了解地下的细节。
那这些方法是怎么操作的呢？比如说反射波法，得先在地面上布置好多好多的检波器，就像一个个小耳朵在听地球的声音呢。
然后通过激发地震波，让这些小耳朵去接收反射回来的波，再经过复杂的处理和分析，才能得出有用的信息。
这可不是一件简单的事儿啊！折射波法呢，则需要我们仔细观察地震波的传播路径和折射情况，就像是侦探在寻找线索一样。
地震测井法就更不用说啦，得下到井里去操作，那可是很有技术含量的呢。
哎呀，说了这么多，你是不是对地震勘探的主要方法有了更清楚的认识啦？这可是地质勘探中非常重要的一部分呢！没有这些方法，我们怎么能了解地球内部的奥秘呢？怎么能找到那些隐藏的宝藏呢？所以啊，可别小看了这些方法，它们可是地质学家们的宝贝呢！总之呢，地震勘探的主要方法就像是一把钥匙，能打开地球内部奥秘的大门。
让我们一起好好利用这些方法，去探索地球更多的秘密吧！你说好不好呢？。
地震波的反射投射和折射
§地震波的反射、透射和折射序：在§中讨论了无限均匀完全弹性介质中波的传播情况。
当地震波遇到岩层界面时，波的动力学特点会发生变化。
地震勘探利用界面上的反射、透射和折射波。
一、平面波的反射及透射同光线在非均匀介质中传播一样，地震波在遇到弹性分界面时，也要发生反射和透射。
首先讨论平面波的反射与透射。
（一）斯奈尔（snell）定律1．费马原理（最小时间原理）波从一点传播到另一点，以所需时间最小来取传播路径。
如图，波从P1点传到P2点。
速度均匀时，走路径①，直线，t最小,s也最小。
速度变化时，走路径②，曲线，t最小,s不最小。
注意:时间最小,不一定路程最小(取决于速度)。
P 1 P2路径①路径②例1:人要去火车站(见图)。
方法①从A步行到B，路程短，用时却多。
方法②从A步行到C，再坐车到B，路程长，用时却少。
步行速度V 1 V 2>>V 1 汽车速度V 2 例2：尽快地将信从A 送到B① 傻瓜路径 ② 经验路径③ 最小时间路径，满足透射定律：21sin sin V V βα=②A2．反射定律、透射定律、斯奈尔定律波遇到两种介质的分界面，就发生反射和透射（注：地震透射、物理折射）。
（1） 反射定律：反射波位于法平面内，反射角=入射角。
注：法平面——入射线与界面法线构成的平面，也叫入射平面或射线平面。
O S地面 入射角=反射角与下式等价：111sin sin V V αα= （1） （2） 透射定律透射线位于法平面内，入射角与透射角满足下列关系：221sin sin V V αα= （2） （3） 斯奈尔定律综合（1）和(2)式，有P V V V ===22111sin sin sin ααα 这就是斯奈尔定律，P 叫射线参数．．．．。
推广到水平层状介质有：P V V V nn ====αααsin ......sin sin 2211 （） 注：斯奈尔定律满足费马原理，上例2中把信由A 送到B 路径③是最小时间路径，它满足透射定律（用高等数学求极值可证明）。
地震勘探基础及浅层折射反射波法课件
因此可以通过观测和分析地震波振幅和波形的衰 减变化特征，来确定断层或破碎带的存在。
•部分岩土的α 值 见教材 P 25 表 1.4.3
2、 α 与地震波的关系
• α 与f 的关系
由胶结摩擦理论 由弹性理论
即地震波在传播过程中其高频能量的衰减大于低频。
• α 与P、S 波的关系 实验表明
三、浅层地质条件对地震勘探的影响
1、反射和透射过程
•平面波 AB 向界面 R 入射；
•依据惠更斯原理，波前面A´B´ 是新震源；
• △t时间后，B´的子波到达C 点；A´的子波在V1中到达 D点、 在V2中到达 E点；
• ∴CD是反射波前面，CE是透射波前面。
• α是入射角；β反射角；γ是透射Βιβλιοθήκη 。2、斯奈尔定律（snell）
α=∠B’A’C γ=∠A’CE
由地震勘探的各 种资料统计得到
某一浅层地震的干扰波调查剖面，
经频谱分析后得到其频谱特征； 不同地区、同一地
区不同地层、不同 折射波 仪器及工作方法；
采集的地震波的频 谱会有所不同
反
面 波
射 波
声 波
面波主频～30--40Hz 折射波主频～50Hz 反射波主频～75Hz 声波频谱＞ 80Hz
4、地震波的振幅及其衰减规律
六、地震波的绕射和散射
1、绕射现象
由于断层或岩层尖灭点的存在， 使反射界面突然中断，地震波在 断点处的传播现象。
无反射波
2、绕射波的特点
•断点R处是新震源，其上方绕射 波信号最强，两侧渐弱；
•绕射波振幅随波前传播距离的增加而衰减； •绕射波振幅与入射波的频率成反比；
3、散射
地震波遇到起伏不平界面 产生的波的漫射现象。
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。
地震勘探折射波法
地震勘探折射波法
摘要：
一、地震勘探折射波法简介
1.折射波法的概念
2.折射波法在地震勘探中的应用
二、折射波法的原理
1.地震波的传播
2.折射波的形成
3.折射波的接收与分析
三、折射波法的实际应用
1.折射波法的优点
2.折射波法在地震勘探中的实际案例
四、折射波法的发展趋势
1.折射波法的改进与优化
2.折射波法在我国地震勘探领域的发展
正文：
地震勘探折射波法是一种重要的地震勘探方法，它通过研究地震波在地下介质中的传播特性，来推测地下的地质结构。
折射波法在地震勘探中具有广泛的应用，为我国的地震勘探事业发展做出了重要贡献。
地震波在地下介质中传播时，会发生反射和折射。
折射波法主要研究地震波在介质界面的折射现象。
根据折射波法原理，地震波在两种介质之间传播
时，由于介质密度的差异，地震波的传播速度会发生改变，从而使地震波的传播方向发生偏转。
通过对折射波的接收与分析，可以获得地下介质的折射参数，从而推测出地下的地质结构。
折射波法在地震勘探中具有许多优点。
首先，折射波法可以有效地消除地表影响，提高地震勘探的准确性。
其次，折射波法可以充分利用地震波在地下介质中的传播特性，提高地震波的接收效率。
此外，折射波法还可以与其他地震勘探方法相结合，提高地震勘探的综合效果。
折射波法在我国地震勘探领域取得了显著的成果。
例如，在我国的某地震勘探项目中，利用折射波法成功地推测出了地下油藏的位置和规模，为我国石油资源的开发提供了重要依据。
物探精品课程 第二章第三节 反射波和折射波波法
室内填允物飞出去时对物体的作用力
，力的作用时间短，产生的波形是尖 脉冲形，而F2作用时间较长，产生波 形的宽度要宽些。
第三节 反射波和折射波波法
2）接收 在接收SH横波时，接收方式 和要求基本与P波相同，唯一 不同的是采用水平检波器接收
，并且多道接收时各道检波器
的埋置方向要求一致。接收与 激发详情见图2-29。
压制干扰以及观测参数选择问题。因为此时目的层深浅相差较大,
很难选取甚至不可能选取最佳时窗。
第三节 反射波和折射波波法
（三）地层构造的剖面解释和应用 地震剖面经过对比解释后，为进行地质构造解释，还必须将 其转换成深度构造剖面。同时为进行地层岩性解释，还必须将 速度资料转换成随深度变化的层速度剖面资料。在有条件的情 况下，反演出用速度表示的波阻抗剖面，以及砂泥岩剖面和孔 隙度剖面，以便于较精确地解释地层岩性和岩相的横向展布变 化。
第三节 反射波和折射波波法
如果震源位于排列中间，也就是在激发点的两边安置数目相等的检波器同时 接收，这种观测形式叫做中间激发观测系统(或叫小间放炮观测系统)，如图 2-25(c)所示。 简单连续观测系统的最大特点是接收段靠近激发点，能避开折射波干涉， 便于野外施工。但受面波和声波干扰较大。
图2-25 简单连续观测系统 (a)双边激发；(b)单边激发；(c)中间激发；(d)间隔单次覆盖
第三节 反射波和折射波波法
图2-26 检波器和不同的大地耦合
1—最好耦台，埋置在挖过的地表里；2—好的偶合，埋置在挖过的地表里，相位畸变较小； 3一较好的耦合，埋置在粗扫过的地表里，振幅有衰减，相位畸变中等； 4一坏的耦合，埋置在没做任何处理的地表，振幅衰减和相位畸变均较大
图2-27
组合检波器的连接
物探浅层折射波法与反射波法ppt
2
V
* 下
V *上
V1由直达波曲线上求得 V*上与V*下由S上与S下求得
④界面倾角得影响:
当ί+φ≥90°时,下倾方向接收,折射
波射线将无法返回地面,上倾方向入射
角总小于临界角,无法形成折射波, 见 左图:
实际工作时,可将测线布置得与地 层倾角斜交,使视倾角变小,以满足
i+φ＜90°得条件。
φi
i
(2)时距曲线得弯曲情况
我们可用视速度定理来讨论时距曲线得 弯曲情况:
由前面介绍可知: V*=V/sinα
对于某一反射界面得时距曲线来说,随着炮检 距X得增大,α角也增大( α2＞ α 1),从而使V* 变小,斜率变大,曲线越来越弯曲:
u当X→∞时:α→90°,V*=V 曲线趋于渐近线
u当X→0时:α→0°,V* →∞ 曲线变得平缓
3、 倾斜界面折射波时距曲线
下倾方向接收时折射波得 旅行时间为:
则:
t下
h1 h2 V1 cos i
X
cos
(h1 V2
h2 )tgi
X sin(i ) 2h1 cos i
V1
V1
同理,在O2点激发,在上倾方向O1点接收,波得旅行时间为:
t上
X
sin(i V1
)
2h2 cos i V1
此特点可帮助我们判别界面倾向。
③倾角计算:
得:
解斜率公式:
1
sin(i )
V
* 下
V1
1 sin(i )
V
* 上
V1
(i
)
arcsin
V1 V 下
(i
)
arcsin
V1
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一、测线布置
(1) 测线最好为直线。其切面为一平面，所反映的构造形态 较真实。 (2) 主测线垂直岩层或构造走向。目的：控制构造形态， 利于资料分析与解释。 (3) 尽量与其它物探线一致（或过钻孔）。便于综合分析 解释。
(4) 疏密程度应据地质任务、探测对象大小及复杂程度等 因素确定。 (5) 考虑地形、地物。复杂条件，弯曲测线或分段观测。
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测线布置原则：
1、若地质任务Leabharlann 调查整个工区内基岩起伏，需要布置测 网。
2、对于路基或隧道等类的测线，布置在条带状的狭长地 区。 3、若地形起伏较大时，在必须在起伏的顶部及底部设置 激发点，保持测线分段观测的直线性。 4、调查滑坡和边坡的测线，通常以主滑动方向为中心布 置成相互垂直的网格状，其中一组测线和地层走向平行。 5、使用折射波法追踪断层时，测线与推断的断层走向垂 直相交。
五、观测系统
地震现场数据采集中，为压制干扰波和确保对有效波进 行追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置应 保持一定的相对关系。
激发点和接收点之间的位置关系和排列和排列间的位置 关系统称为观测系统。 表示方法有：综合平面图和时距平面图
折射波法观测系统：
1、单支时距曲线观测系统 2、相遇时距曲线观测系统 3、追逐时距曲线观测系统 4、双重相遇时距曲线观测系统 5、双重相遇追逐时距曲线观测系统
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4.炮检距和最大炮检距 定义：离开炮点最远的检波点与炮点的距离，用Xmax表示。 与探测深度有密切关系。折射：目的层深度的5～7倍； 反射： 目的层深度的0.7～1.5倍。
四、炮间距及激发点的选择 在测线两端及测线上，以适当的间距设置震源或布置炮点， 用以激发弹性波，其位置和间距对调查结果有重要影响。 震源间距越小，测量精度越高，但通常是按每6至12个检波点 (即间距为40m至120m)设一个震源点来进行设计的。 10
15
目
录
第一节 反射波法概述
第二节 反射波法的野外工作方法 第三节反射波法的地震资料解释
16
第一节 反射波法概述
折射波利用首波初至时间绘制时距曲线，推断地下构造， 而反射波法则主要利用反射波相位的时空特性推断解释地 下构造。不仅能直观的反映地层界面的起伏变化，而且能 探测地下隐伏断层、空洞及异常物体。 反射波法和折射波法的区别：
12
双重相遇时距曲线观测系统 表层条件复杂条件下采用 特点：可弥补近炮点时距曲线不足，并可连续追踪。 双重相遇追逐时距曲线观测系统
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(a)单边观测系统 (b)相遇系统 (c) 追逐系统 (d) 相遇追逐系统 (e) 双重相遇追逐 系统
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本章主要内容： 第 四 章 浅 层 反 射 波 法 介绍浅层反射波法勘探的野外工作方法及 地震资料解释，重点内容为多次覆盖观测 系统，要求掌握综合平面图的绘制方法及 反射波资料处理与解释。
浅层地震数据采集方法主要介绍采集系统所使用的仪器 设备、野外观测系统设计和有关采样参数的选择等 。
地震仪
检波器
4
震源要求有适当的能量、安全可靠便于使用，能产生较 高频率成分。常用的有：锤击震源、雷管和炸药、地震 枪震源、电火花震源等。 地震仪是将检震器的输出的电信号放大，显示并记录下 来的仪器，具有滤波、放大、信号叠加、高精度计时及 数字记录和微机处理等功能 。 检波器又叫检震器，是把地震波到达引起地面微弱振动 转换成电讯号的换能装置。目前常用的检波器主要由线 圈、弹簧片和永久磁钢架及外壳组成。 检波器输出的信号电压和其振动时的位移初速度有关， 因此又叫速度检波器。 用晶体压电效应特性制成的晶体检波器，固有频率高的 特点，可以测量物体震动加速度，又叫加速度检波器。
在浅层地震勘探中，折射波法是一种使用较久且成熟的方 法，常用来探测覆盖层厚度，基岩面起伏，断层及古河道 等水文工程地质问题。 折射波法本身也存在弱点：波速的条件，分辨率低，测线 较长等 。 在浅层地震勘探中，野外工作可分为三个阶段： 1、收集资料、现场踏勘 2、试验工作 3、完成勘探任务
3
第二节 折射波的野外工作方法
第 三 章 浅 层 折 射 波 法
本章主要内容：
介绍浅层折射波法勘探的野外工作方 法及地震资料解释，重点内容为测线 的布置、测线长度和探测深度的关系、 道间距与激发点的选择、观测系统的 布置。
1
目
录
第一节 折射波法概述
第二节 折射波法的野外工作方法
第三节折射波法的地震资料解释
2
第一节 折射波法概述
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二、测线长度与探测深度的关系 地震测线长度基本要求： 测线长度必须满足观测追踪第二层的初至折射波，可靠求 取 v1、v2波速和观测折射波时距曲线的要求。
v2 v1 X 2 xc x 4h x v2 v1
8
三、道间距及激发点的选择
1.道间距：相邻两道检波器的间距，用△X表示。
探测深度范围不同
工作频率不同，中、深：几十赫兹，浅层：100～300Hz 浅层比中、深层探测难度更大 低速带厚度变化对波的传播有滞后作用，使得时距曲线 为双曲线。
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第二节 反射波法的野外工作方法
一、浅层地震地质条件 地质条件：深度地震地质条件和浅层地震地质条件 研究地质条件的目的是为了获取高质量的地震记录 1、地表松散层的影响 （反射波产生偏移和时间滞后，吸收高频信号，产生多 次反射波干扰） 2、潜水面的影响 潜水面下或泥岩、粘土岩中激发，频率丰富，能量较强
x v * T
浅折：5m，10m；浅反：2～5m。有时为求准表层速度： 震源附近加密点，构成不等间距排列。 2.排列长度
L ( N 1) X
2
显然，道间距大，排列长度大，工作效率高。不宜太大， 相位追踪 对比困难，远处能量衰减大。 3.偏移距 定义：炮点离最近一个检波器的距离，用X1表示。 工作中：端点不设检波器。一般为道间距的整数倍。
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观测系统适用条件
单支时距曲线观测系统 适用于地质情况简单，折射界面规则且近水平情况。 特点：施工简单，效率高，界面起伏较大误差大，不适用。 相遇时距曲线观测系统 折射界面起伏明显，不规则。 特点：解释精度高，中间部分重复观测。 追逐时距曲线观测系统 对折射界面连续追踪，曲线形态和折射界面形态相关。 特点：时距曲线平行相似；界面上凸，则不平行