应用地震学绪论

应用地震学

绪论

一、概述

人类要不断地认识和改造世界，发展的必然结果是要认识地球，其中包括各种各样的现象，当然包括地球物理现象，目的是认识它的奥秘和它对人类生活的影响，让它为人类造福。这样就出现了研究地球的各种方法，这门课研究的是地球物理方法之一的应用地震学，本课程侧重介绍地震学在资源勘探方面的应用，当然它在环境、军事、工业等各个领域中都有广泛的应用。一句话，用地震的方法探测研究地球。

二、什么是应用地震学

应用地震学是一种地球物理勘探方法。它依据岩石的弹性，人工激发地震波，例如放炮，记录并研究地震波在地层中的传播情况，例如传播时间的长短，波形、振幅、频率的变化等，以查明地下的地质构造、岩性等，预测油气等。

地面

地震波是一种波动，所以地震波有许多理论是从光学搬过来的。当波碰上介质分界面时，就产生反射和透射（物理上用折射表示），接收记录不同的波就构成了不同的应用地震学方法：

反射波法

应用地震学 透射波法

折射波法

天然地震——巨大的自然灾害

明朝1556年，陕西地震，死亡人数83万

1976年，唐山地震，死亡人数24万

三、应用地震学最基本的原理

1．构造解释原理

以反射波法为例（如图）

1202110122V h t V h t ==

h

S=vt

1012021101222V h t V h t V h t i i ===

可见，应用地震学是一种回声测距系统，要有发射器和接收器，地震上对应的叫震源和检波器。

∨：震源or激发点or炮点

∧：检验器or接收点or检波点

大家熟悉的雷达也是回声测距系统。

生物中蝙蝠有一个回声测距系统，蝙蝠发射声波，并接收其反射，一面避开障碍物，一面追踪飞行中的昆虫。

h

t0

h

2．岩性岩相解释原理

地下岩石的岩性、反射系数、速度、密度、吸收等使反射波的波形、振幅、频率发生变化,通过研究波形的变化特征，可预测岩性、岩相。

四、应用地震学发展简史

天然地震：我国东汉时期杰出的科学家——张衡发明了候风地动仪。西方地球物理教科书扉页基本都有张衡画像。

人工地震：理论研究较早，1930年才得到工业应用。1917-1918年，第一次世界大战期间，德国和同盟国用观测地震的方法测定敌方的重机枪阵

地和炮位。

大致原理：放炮时有火花，可计起始时间t0，放炮时后座力产生地震波沿地表传播，记录下地震波传播到观测点的时间t i ，测得速度V，可算出

距离S i。

观测站1，S1=V(t1-t0)

观测站2, S2=V(t2-t0)

战后1927-1930年，反射波法得到工业应用。

1927-1952年，光点记录，人工处理资料，精度低。

1953-1963年，模拟磁带记录，计算机处理资料，精度高。

1964-,数字磁带记录、计算机处理资料，精度高。

五、应用地震学工作过程简介

1．野外工作（第三章）

任务：激发地震波、记录其传播情况，即采集原始资料。

组织：地震队。

仪器：地震仪 24道， 78年。

1024道，近期。

1200╳16道， 98年。

成果：磁带地震记录。

2．地震资料数字处理（第四章）

任务：将原始地震资料进行处理，为解释工作提供各种成果资料。如速度参数，水平叠加剖面等。

组织：计算中心。

仪器：计算机。大、中、小、微、工作站。（程序课很重要）

成果：各种地震剖面和各种参数，如速度。

3．地震资料解释（第五章）

任务：将地震信息转化为地质信息，利用处理后的资料，分析地下的地质构造和岩性等。

组织：解释中心。

仪器：计算机，工作站。

成果：构造图、岩性图、成果报告等。

（基本原理第一章，第二章）

六、参考书

教材：

1．《地震波场与地震勘探》姚姚地质出版社2006年

2．《应用地球物理教程—地震勘探》何樵登熊维纲主编地质出版社1991年教科书：

1.《地震勘探原理》，石油大学出版社，陆基孟主编。

2.《勘探地震学》，石油出版社，[美]R.E.谢里夫。

3.《地震勘探资料数字处理》，石油出版社，牟永光主编。

4.《地球物理数据处理基础》，石油出版社，[美]克来包特主编。

5.《地震勘探信号分析》，石油出版社，董敏煜主编。

6.《地震勘探原理》，石油出版社，[美]J.A科菲恩主编。

刊物：

1.《石油物探》，中石化南京石油物探研究所主办。

2．《勘探地球物理学进展》，中石化南京石油物探研究所主办。

3．《石油地球物理勘探》，中石油东方物探主办。

4．《国外油气勘探》，中石油东方物探主办。

5．《地球物理学报》,中科院主办。

6．《Geophysics》，美国SEG会刊。

7．《Geophysical prospecting》，欧州，EAGE会刊。

七、资料初步展示

（见多媒体）