地震勘探原理

《地震勘探》课程考试大

纲

适用专业：勘查技术与工程

学制：四年本科

学时：80

石家庄经济学院教务处审定

二零零二年一月

目录

1．课程教学目标

2．课程教学内容及学时配表

3.编写考试大纲的必要性和求要

4 地震勘探考试大纲内容

第一章弹性波的基本理论

1．弹性理论概述

2．弹性波的形成

3．弹性波的描述

4．弹性波的传播

5．地震波的衰减

6．地震反射波记录道的形成

7．地震波速度及影响因素分析

第二章地震波的时距曲线

1．反射波的时距曲线

2．折射波的时距曲线

第三章地震勘探的野外数据采集技术

1．有效波和干扰波

2．测线设计和观测系统

3．地震波的激发

4．高分辨率地震数据采集系统

5．地震勘探的分辨率

6．地震勘探工作参数选择

7．浅层地震勘探野外抗干扰技术

8．地震波速度的测定

第四章地震数据处理

1．预处理

2．参数提取与分析

3．数字滤波处理

4．反滤波处理

5．校正和叠加处理

6．偏移归位处理

第五章地震资料的解释与应用

1．地震剖面反射特征的识别和构造解释

2．动弹性模量及在岩土工程勘察中的应用3．地震折射资料的解释地震勘探的应用第六章特殊技术（地震新技术）

1．反射波测桩技术

2．常时微动观测技术

3．瞬态瑞雷波勘探技术

1. 课程教学目标：

（1）课程任务和地位：

《地震勘探》是勘查技术与工程专业的必修课，是应用地球物理学原理，解决工程与环境中的地质问题，是工程与环境勘查的重要方法，是勘察技术与工程专业的一门主干课。

（2）知识要求：

对于地震勘探理论，应在掌握高等数学、工程数学（如积分变换、级数、波动方程、卷积等）及普通物理基础上，掌握弹性波理论；并具有一定的水文工程地质学、岩土工程地质学基础。

（3）能力要求：

通过本课程的学习，要求学生了解本课程的基本原理，和野外工作方法技术，特别在解决工程与环境地质问题时的抗干扰、提高分辨率的措施，提高学生应用地震新方法解决工程与环境地质问题的实际能力。这就必须加强实验实习课的份量，跟上目前工程建设和环境地质灾害探测对人才的要求。

2．课程教学内容及学时分配表

3．编写考试大纲的必要性和求要

编写考试大纲是实现大学教考分离的基础,是保证教考分离得以正确实施、统一考试标准，掌握学生学习状况，准确衡量学生学习水平的必要文件。编写考试大纲要求抓住地震勘探课程的核心内容，基本知识点、重点和难点、本课程的学科前缘

大纲涉及的内容应尽量全面、具体，使出题人根据大纲中提供的教学时数、课时分配、本课程的教学目标、对学生的知识能力要求，能准确把握学生应该掌握的内容和基本知识点、容易把握考题深度和广度，各章考题题量分配等。4．考试大纲内容

绪论

学生通过绪论的学习，应该掌握物探按工作原理和按工作场所及用途进行的

分类方法。例如按工作原理划分可分为六种方法。地震在物探中的地位和作用、工程与环境地震的特点，按地震仪器发展阶段分类的发展过程概述。

第一章弹性波的基本理论

通过本章的学习，要求学生掌握：

1．均匀各向同性介质及层状介质的定义，杨氏模量、泊松比、剪切模量的物理含义：如杨氏模量E为

剪切模量μ

μ= σxy / ϕ，

式中ϕ是剪切角，σxy是介质所受它是表示介质所受剪切力，表示介质阻止剪切应变的度量。

泊松比σ是表示介质形变性质的度量。

2．纵波、横波及面波的传播特点，

（1）纵波、横波速度的表达式为：

（2）纵波与横波的速度比

一般岩石的泊松比为0.25, 所以v p/v s是1.73；

（3）纵波与横波都是体波，属于线性极化波。

（4）横波传播方向与质点振动方向垂直，纵波传播方向与质点振动方向一致。

（5）质点位移大小与震源强度、震源形状及变化率有关

（6）纵波与横波的质点位移大小与传播距离有关；

（7）纵波是体积形变的传播；横波是剪切形变的传播。

（8）横波有SH和SV波；

（9）面波是椭圆极化波；

（10）面波向下传播深度是一个波长；

（11）面波具有频散现象，据此可以进行介质分层。

（12）面波与横波速度相当，

3．弹性波的描述

振动图形和波剖面的文字和图形描述；

（1）振动图形是固定位置，研究质点位移随时间变化关系的图形，即地震记录道图形，要明确视周期和视频率的概念。

（2）波剖面与振动图的区别，波剖面是固定时间，研究质点位移随位置变化关系的图形，

（3）视波长λ*、波数分量k和视速度之间有如下关系：

λ*=v*T=v*/f

（4）波剖面上具有极大正位移的点称波峰，极大负位移的点称波谷，两相邻波峰（谷）之间的距离称视波长λ*；

（5）视波长的倒数称波数，k=1/λ*=f/ v* 。即单位距离内波的数目；

（6）波前面和波尾面的定义，波前面与地震波射线间的关系

（7）频谱分析：地震信号进行付里叶变换，求频谱的过程称频谱分析；频谱是振

幅谱和相位谱的总称。

（8）时间场和等时面的概念的概念：波至时间的空间分布形成时间场，它是标量

场。不同时刻的等时面与相应的波前面重合，射线处处与波前面正交。

（9）非周期性的地震子波是由无数多个简谐分振动合成，地震子波是具有有限的

起始时间、能量有限、在很短的时间内衰减、非周期振动的一个信号。

（10）振动图上质点振动的起始时间t1和终了时间t2之间的时间长度差（t2-t1）即

位波的时间延续长度∆t；地震子波的时间延续长度∆t与它的频带宽度∆f成反比

4．波动传播原理

（1）波传播时是按照惠更斯原理、费马原理，（即最小时间原理），

（2）掌握视速度v* 的概念，v*是沿测线方向传播的速度，沿射线传播的速度是真速度，视速度与真速度之间的关系称视速度定理，如下式

式中α是射线与地面法线间的夹角。

（3）视速度v*大于或等于真速度；视速度v*在无穷大和真速度之间变化；

（4）地震波传播满足，反射定律，即入射角和反射角相等；还满足斯奈尔定律：

θ2称透射角，P称射线参数；

（5）反射系数与介质的波阻抗差异有关，波阻抗差异是形成反射波的条件，

即：

（6）反射系数R与透射系数T的表达式如下

（7）反射系数R>0，表明反射波

与入射波相位相同，R<0，说明反射波与入射波相位相反。透射系数T=1-R永远

为正。