论地震勘探中的几种主要地震波
地震勘探
地震勘探新方法
地震勘探新方法地震勘探是一种通过研究地震波在地下的传播规律来探测地下地质构造的方法。
随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
以下是一些常见的地震勘探新方法：1. 三维地震勘探：三维地震勘探是一种基于二维地震勘探的技术，通过在地下布置多个检波器，可以获取地下的三维数据，能够更加准确地探测地下地质构造。
2. 折射波勘探：折射波勘探是一种利用折射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收折射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
3. 反射波勘探：反射波勘探是一种利用反射波传播特性进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置地震仪，可以接收反射波并分析其传播规律，从而确定地下地质构造。
4. 共聚焦点源勘探：共聚焦点源勘探是一种利用共聚焦点源进行地震勘探的方法。
通过在地面上布置多个震源，可以产生共聚焦点源，并接收和分析反射波和折射波的传播规律，从而确定地下地质构造。
5. 多分量地震勘探：多分量地震勘探是一种利用多分量检波器进行地震勘探的方法。
通过在地下布置多个分量检波器，可以同时接收多个方向的地震波，从而更加准确地探测地下地质构造。
6. 宽频带地震勘探：宽频带地震勘探是一种利用宽频带地震仪进行地震勘探的方法。
通过使用宽频带地震仪，可以获取更宽频带的地震信号，从而更加准确地探测地下地质构造。
7. 井中地震勘探：井中地震勘探是一种将地震仪放置在钻孔中的地震勘探方法。
通过在钻孔中放置地震仪，可以获取更加准确的地震数据，从而更加准确地探测地下地质构造。
总之，随着技术的不断发展，地震勘探领域也在不断创新，出现了许多新的方法和技术。
这些新方法和技术在提高探测精度、降低成本、提高工作效率等方面具有重要作用。
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。
多波及横波地震勘探方法原理
一、多波勘探的基本原理 (一）地震波的种类及特点
（2）横波：另一种是介质中质点振动的方向与波传 播的方向相互垂直的横波，其传播速度为
一、多波勘探的基本原理 (一）地震波的种类及特点
横波，即SV波，这种波到达地面为SV波，所以接收方向与纯SV波 一样。P—SV波，入射、反射路径不对称，速度也不相同，所以 处理、识别都有一定难度，但由于它产生容易，不需特别装置， 且可以提取出纵、横波速度、所以勘探中使用也较多。同时也产 生透射的纵波和横波。
•
SV－P波：如当入射为SV横波时，反射波可以为横波，也可
一、基本原理 • 层复合速度：可用两个等效层来表示。 • 将一个厚度为h的层等分为二，则得厚度 相等（h/2）速度不同的两个层。波在第 一层以纵波Vp速度传播，在第二层以横 波Vp速度传播。这样就可把解决单层中 非对称射线问题变为了两层介质对称的 射线问题了。这时就可以利用均方根速 度（V ）的公式得出复合速度的表达式
一、多波勘探的基本原理
• (一）地震波的种类及特点
• （3）转换波：当入射波为P 波或SV波时，就可产生同类的反射 波（P－P、SV－SV波）和透射波，也可产生不同类的反射波和 透射波，称为转换波（p－SV、SV-P)，如图（7-4-1）所示。
•
P－SV波：如当入射为纵波时，反射波可以为纵波P波和反射
第五讲： 多波及横波地震勘探
常规地震勘探是利用单一的纵波进行勘 探（如纵波勘探－－利用P波；横波勘探 －－利用S波）。 多波勘探是指不仅利用纵波、还利用 横波、转换波进行勘探，以提供有关地 质、油气藏更多的信息，解决单一纵波 勘探所不能解决的问题。（如：P、P－ SV联合；P、P－SV、SH联合；P、SH联合）一、基本ຫໍສະໝຸດ 理Vv t
地震勘探常用震源分析
功，从爆炸中心向外依次形成破碎区、裂隙区和震动区 （见图 2），震动区仅引起介质发生弹性形变，产生弹性波， 也就是地震波。
WEI Liang （Geophysical Exploration Center, China Earthquake Administration，Zhengzhou Henan 450002）
Abstract: The source-excited seismic wave is a very important part of the seismic exploration process. Considering the various factors such as the purpose of exploration, the environment and economic benefits, it is important to choose the most suitable source. Since joining the work, the author has been exposed to three sources of shock, name⁃ ly the source of explosives, the vibrator and the source of the airgun. Therefore, this paper focused on the excitation principle, characteristics, use environment and construction management recommendations of the three sources. Keywords: seismic exploration；explosive source；vibroseis；air gun source
地震勘探中的常见地震干扰波及压制方法
地震勘探中的常见地震干扰波及压制方法论文提要在地震勘探中激发地震波时，由于激发、接收条件，自然环境和地表条件的影响，我们所采集到的地震数据中，既有有效波也有干扰波。
根据干扰波的物理特征、形成机理和形态，常把地震数据上的噪声分为规则噪声和随机噪声两大类。
规则噪声具有明显的运动学特征 ,如：面波、线性干扰、平行折射、声波、多次波干扰等，可以根据其运动学特征选择针对性的衰减方法；随机噪声是一种无规律的噪音，如：自然界风吹草动所产生的猝发脉冲、野值等。
为了提高地震勘探的精度，完成在各种复杂地区的勘探任务，使地震资料能更真实地反映地下的地质情况，如何突出有效波，压制干扰波就成为一个极其重要的问题。
通过暑假的实践，本论文中针对地震勘探中的常见地震干扰波进行总结、分类、衰减，并在国产软件GRISYS平台上，针对不同的干扰波进行分析，总结针对不同噪音的衰减方法。
正文一、规则干扰波规则干扰波是指有一定的主频和一定视速度的干扰波。
例如面波、声波、线性干扰波、多次波等。
下面就规则干扰波中的面波、声波、多次波和50Hz交流电干扰进行介绍。
（一）面波图1 面波的形成机理及实际地震记录上的面波从震源发出的波动分为两种: 一种是质点振动方向与传播方向一致的波，称为纵波。
另一种是质点振动方向与传播方向垂直的波，称为横波。
纵波的传播速度较快，在远离震源的地方这两种波动就分开，纵波先到，横波次之。
因此纵波又称P波，横波又称S波。
在没有边界的均匀无限介质中，只能有P波和S波存在，它们可以在三维空间中向任何方向传播，所以叫做体波。
但地球是有限的，有边界的，在界面附近，体波衍生出另一种形式的波，它们只能沿着界面传播，只要离开界面即很快衰减，这种波称为面波。
面波实际上是体波在地表衍生而成的次生波, 面波是一种很强并广泛存在的规则干扰波 ,在炮集上呈线性分布 ,其特征为低频、低速且振动延续时间长 ,严重影响中深层有效反射 ,大大降低地震资料的信噪比，如图1所示。
chapter1地震波理论基础PPT课件
4、惠更斯（Huyaens)原理：
介质中波所传到的各点，都可以看成新的波源 叫子波源，可以认为每个子波源都向各方向发 出微弱的波，叫子波。子波是以所在点处的波 速传播的。利用惠更斯原理导出反射定律。
5、地震折射波： 当 V2 > V1
当入射角 c 时，发生全反射，产生滑行波，没有 透射波，滑行波传播又引起另外的效应，由于两种介质 互相密接，滑行波在传播过程中也会反过来影响第一种 介质，并在第一种介质中激发新的波，这种由滑行波引 起的波，在地震勘探中叫“折射波”。
在大多数情况下，σ＝０．２５。Ｅ的大小 和岩石的成分、结构有关，随着岩石的密 度ρ增加，Ｅ比ρ增加的级次较高，所以当 ρ↑—>Ｖｓ、Ｖｐ↑。同一介质中，纵波、 横波速度比。
Ｖｐ／Ｖｓ＝ 2(1 )
1 2
因为σ ≈0.25 Ｖｐ／Ｖｓ＝ ≈31.73
㈡ 按波在传播过程中的传播路径：直达波， 反射波，折射波，透射波。
S(I p 1 ) N S(I s 1 ) N S(I p 2 ) N S(I s 2 ) . N . . S .( . I p ) . i N S(I s ) i N P
V p 1
V s 1
V p 2
V s 2
V pi
V si
P：射线系数
3、费马（Fermat)原理：
波在各种介质中的传播路线满足所用时间为 最短的条件。
外力下，是弹是塑，取决于: 是否在弹性限度之内即三个方面: 外力大 小、作用时间长短、物体本身的性质
自然界中绝大部分物体，在外力作用下，既可显弹，也可显塑
地震勘探，震源是脉冲式的，作用时间很短（持续十几～几十毫秒），岩土受 到的作用力很小，可把岩、土介质看作弹性介质，用弹性波理论来研究地震波。
地震地震波
地震烈度划分
6度：器皿倾倒，房屋 轻微损坏
3度：少数人有感，仪 器能记录到
4-5度：睡觉的人会惊 醒，吊灯摆动
7-8度：房屋破坏，地面 裂缝
9-10度：桥梁、水坝损坏、 房屋倒塌，地面破坏严重
11-12度：毁灭性的破坏
影响烈度的因素
震级 震源深度 震中距 场地条件 人口密度和经济发展程度
建筑物质量
发生地震的时间
地震的分布规律
环太平洋地震带 欧亚地震带
海岭地震带
1995-2001年全球4级以上地震震中分布图
世界地震带分布图
黄色标识区域为环太平洋火山地震带、地中海—喜马拉雅地震带 蓝色标识区域为大陆断裂地震带 绿色标识区域为大洋海岭地震带
中国地震分布带
西南地区地震分布图
气象异常
天晴日暖，碧空晴净，忽 见黑云如缕，宛如长蛇，横亘 空际，久而不散，势必地震。
——《隆地
气鼓荡，如鼎内沸水膨涨。
地震观测
地震仪：地震仪是观测地震所引起的
地面振动的仪器，主要是利用惯性原
理和弹性原理来记录地震引起的地面
运动。
地震的观测
候 风 地 动 仪
地震矩M 0 AD
：剪切强度
A：滑动部分断层面面积 D：断层两盘滑动距离
矩震级： M w log M 0 / 1.5 a
a：常数
我国使用的的震级标准是国际通用震级标准，叫 “里氏震级”。
里氏震级被定义为︰一台标准地震仪,在距离震中100公里 处所记录的最大振幅Ａ（以微米计）的对数值︰
这一证据表明，这场悲 剧是当潜艇在水面上时 艇上的一枚鱼雷意外引 起的，随即在深部发生 了几枚鱼雷爆炸。
离美国世界贸易中心34公里的地 震台，记录了911事件的全部时间 进程
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
六、二维地震勘探工程设计 1、地震勘探设计的一般要求
地震勘探工程设计是野外数据采集施工的依
据。编制设计前要充分研究工区的地质概况及地 球物理特征，最好去现场进行踏勘，深入了解施 工条件 ，新区及地震地质条件复杂的地区，要编 制试验方案。然后再结合地质任务编制工程布置
图及编写工程设计文字说明书。
2、测线布置原则
2、反射波的对比
反射波的对比是指运用地震波的传播规律，分析
研究和识别出时间剖面上来自地下各反射界面上的
反射波，并且在一条或多条剖面上识别出来自地下
同一界面的反射波。 地震时间剖面对比是地震地质解释的基础。
在时间剖面上，利用反射波的各种特征，识别和追
踪同一界面反射波的过程，称为时间剖面的对比。
时间剖面反射波的对比标志： 来自同一界面的反射波，直接受界面埋藏深度、 岩性、产状、界面上下波阻抗差异等因素的影响， 在一定范围内具有相对的稳定性，使得同一层位的 反射波在相邻接收点上具有相似的特点。 属于同一界面的反射波一般具有以下三个相似 特点，称为反射波对比的三个标志： ㈠ 同相性、㈡ 波形的相似性、㈢ 振幅突出
主测线应尽量垂直地层走向或主要构造走 向，并尽可能（经过钻孔）与地质勘探线重合。 并在垂直主测线方向布置联络测线。测线长度应 能控制勘探区边界和边缘构造。
在达到较好地质效果的前提下，应尽可能
采用最低覆盖次数、较大道间距和较长排列，以 便提高生产效率和降低成本。
3、观测系统设计 ⑴试验工作 ⑵观测系统参数选取
③ 由特殊地质体产生的一些特殊波
ⅰ断面波：由于断层面上下地层岩性、物性的差异而产 生的波阻抗差引起的沿着断面产生的地震波。是确定 断层的依据之一。 ⅱ回转波：满足一定深度和曲率条件的地下凹界面上产 生的反射波。 ⅲ绕射波：当地震波传到断层的断点、地层的尖灭点或 地层不整合的突变点时，这些点将会形成新的震源， 再次发射球面波向四周传播，这种波称为绕射波。
地震勘探地震波的产生和类型
i
设有任 H 两层均 匀等厚 H 介质
i
T
vi
xi
i+1
Vi+1
xi
xi＋1
设地震波由xi1 xi xi1
传播所用时间最短，共用T时间， 则有：
1 T(x)
vi
H2
(xi
xi1 )2
1 vi1
对T(x)式求极小值：
H 2 ( xi1 xi )2
即 T ( x) 0 x
故有：
sin i
sin i1
xi xi1
xi1 xi
vi ( xi xi1 )2 H 2 vi1 ( xi1 xi )2 H 2
则得：（射线原理方程）
sin i sin i1 P
vi
vi 1
P为射线参数
广义斯奈尔定律
P1S1
sin sin p1
v p1
v p1
sin s1
v s1
sin p
为弹性波或机械波 ⒉地下岩石为均匀的各向同性的完全
弹性体 ⒊岩石存在有两面性：弹性和塑性
⒋对岩石的假设：
在弹性限度内，在作用力很小，作用 时间很短，大部分岩石表现出弹性性质， 一般假设为各向同性的完全弹性体。
⒌岩石的两面性：
①弹性性质——作用力很小，作 用时间很短，一般岩石表现出弹 性性质 。 ②塑性性质—作用力较大/很大，作
2
21 1 2
杨氏模量
E
vS2 3vP2 4vS2
2vP2 vS2
/
2
E
1 1 2
E
2 1
当 = 0.25(岩石)，vp = 1.73 vS
⒊面波
⑴定义：在界面附近传播的波叫面波
论地震勘探中几种主要地震波
论地震勘探中的几种主要地震波论文提要地震勘探，就是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，以查明地下地质构造，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种方法。
也可以理解为就是利用地震子波从地下地层界面反射回地面时带回来的旅行时间和形状变化的信息，用以推断地下的底层构造和岩性。
地震勘探在勘探已有的各种物探方法中，是最有效地方法。
在地震勘探中用炸药激发时，一声炮响之后会产生各种各样的地震波。
按波在传播过程中质点震动的方向来区分，可以纵波和横波；根据波动所能传播的空间范围而言，地震波又可以分为体波和面波；按照波在传播过程中的传播路径的特点，又可以把地震波分为直达波、反射波、透射波、折射波，等等。
地震勘探在石油勘探中除了能产生来自地层界面有用的反射波外，还会产生各种各样的干扰波。
因此，我们要更好的了解各种波的产生、特点、用途，等等。
下面简单介绍几种地震勘探中产生的地震波。
正文一、反射波（一）反射波的形成1、几何地震学的观点当炸药在井中爆炸激发地震波时，在雷管引爆几百微妙之内爆炸便完成了，在接近爆炸点的压强是一个延续时间很短的尖脉冲，爆炸脉冲向外传播，压强逐渐减少，地层开始产生弹性形变，形成地震波。
地震波继续传播，由于介质对高频的吸收，地震波信号减小。
当波入射到两种介质的分界面时（当上层介质波阻抗与下层介质波阻抗不等时，弹性地震波才会发生反射；上层介质波阻抗与下层介质波阻抗差别越大，反射波越强——反射波条件），一部分波回到第一种介质中，这就是所谓的反射波。
如图所示2、物理地震学观点地震波从震源出发以球面波的方式向下传播，到达反射界面S,S可以就看成有许多小面积元A S组成，当A S的大小线变接近地震波的波长时（地震波的波长一般是70米一—100米），每个这样的小面积元都可以看成一个绕射体，根据惠更斯原理，把每个小面积元看作一个新的点震源，从新震源发出的一系列球面子波想四面八方传播，对地面上某个接收点P来说，他所收到的反射波就是来自S面上的每个小面积元产生的绕射波在P 点叠加的结果。
地震波传播与地震勘探技术
地震波传播与地震勘探技术地震波传播是地震勘探技术的基本原理之一，在地震勘探中起到了至关重要的作用。
本文将介绍地震波传播的基本概念和影响因素，同时探讨一些与地震勘探技术相关的应用。
一、地震波传播的基本概念地震波是由地震源产生的能量在地球内部传播的波动。
它可以分为主要有两种类型：纵波和横波。
纵波是沿着波向方向传播的压缩波，而横波是与波向垂直的方向传播的剪切波。
地震波在地球内部传播时会发生折射、反射和衍射等现象。
折射是波传播在介质边界上发生方向变化的现象，反射是波传播到介质边界上时部分能量反射回原介质的现象，而衍射则是波传播遇到障碍物时绕过障碍物传播的现象。
二、地震波传播的影响因素地震波传播受到多个因素的影响，主要包括介质的物理性质、地震源的能量和地震波频率等。
介质的物理性质可以影响地震波的传播速度和幅度衰减情况。
不同类型的地质介质对地震波的传播产生不同的影响，比如固体介质中的地震波传播速度较高，而液体和气体介质中的传播速度较低。
地震源的能量和地震波的频率也会对地震波传播产生影响。
能量较大的地震源会产生较强的地震波，而地震波的频率会对波传播的距离和质量造成一定影响。
较高频率的地震波在传播过程中被衰减得更快，因此只能传播到较短的距离。
三、地震勘探技术的应用地震波传播是地震勘探技术的核心之一。
地震勘探技术是通过分析地震波在地下传播的路径和速度来获取地质信息的一种方法。
它在石油勘探、地质灾害预测、地下水资源调查等领域得到广泛应用。
在石油勘探中，地震勘探技术可以通过分析地震波的传播路径和速度，确定潜在的油气储层位置和性质。
通过地震波的反射和折射特性，可以获得地下层的地质结构信息，帮助油田开发和勘探工作。
地震勘探技术还可用于地质灾害预测。
通过监测地震波的传播路径和速度，可以对地质活动进行预测，提前采取防范措施。
地下水资源调查也是地震勘探技术的重要应用领域之一。
通过地震波传播路径和速度的分析，可以确定地下水层的位置、厚度和含水性质，为地下水资源的开发和利用提供科学依据。
地震勘探原理概论
地震勘探原理概论地震勘探原理是指利用地震波在地下传播的特点，研究地球内部结构和性质的一种方法。
地震勘探原理基于地震波在地下传播过程中的各种特性，包括传播速度、折射和折射、散射和反射等现象，通过对地震波的接收、记录和分析，可以获取地下各种信息，如地层的厚度、形状、岩性、缝隙、孔隙度、地下水的分布等，从而为油气勘探、矿产资源评估、地质灾害防治等提供科学依据。
地震勘探原理的基本思想是通过在地面上或井下激发地震波，让地震波沿不同路径在地下传播，并在地下各个位置记录地震波，进而利用记录到的地震波信息进行数据处理和解释。
地震波主要包括压力波（P波）和剪切波（S波），通过对这两种地震波的研究，可以获取地下结构和性质的具体信息。
地震波的传播速度是地震勘探原理中的重要参数。
根据地震波在地下传播过程中的速度差异，可以分析地下岩石体的速度结构，从而推断其性质。
P波的速度比S波的速度大，所以通常利用P波速度和S波速度的比值（VP/VS）来判断地下岩石的岩性特征。
例如，VP/VS值在1.8以下表示砂岩或砾岩，而在1.8以上表示页岩或碳酸盐岩。
地震波在不同介质中传播时会发生折射和反射现象。
折射是指地震波从一种介质（如岩石）传播到另一种介质（如地层），会因为介质的不同而改变传播方向和速度；反射是指地震波在传播过程中遇到介质界面时，一部分能量会被反射回来。
通过观测和分析地震波在地下的折射和反射现象，可以获得地下岩层的分布、厚度和形状等信息。
地震波在地下传播过程中还会发生散射现象。
散射是指地震波在与介质不均匀性相互作用时，会沿着各个方向扩散和衰减。
通过观测和分析地震波的散射现象，可以揭示地下介质中的缝隙、孔隙度和岩石的物理参数等信息。
地震勘探原理还可以通过根据地震波的时间和空间反演，恢复地下介质的速度结构和物性参数。
地震波的时间反演是通过分析地震记录的到达时间，推断地震波的传播路径和速度分布；空间反演是利用地震波信号的振幅和相位信息，恢复地下介质的速度结构和物性参数。
地球科学中的地震波理论研究
地球科学中的地震波理论研究地球是一个活跃的星球，其表面和内部不断受到地震的影响。
如何理解和预测地震，一直是地球科学中的重要研究领域之一。
地震波理论是探究地震的基础理论之一，通过研究地震波的传播规律和特点，可以推断出地球内部结构和地震源的性质等重要信息。
本文将介绍地震波理论的基本概念、研究历程及其重要意义。
一、地震波理论基本概念地震波是指地震产生的能量以波动的形式在地球内部或表面传播的现象。
它是地震传播的基本模式，也是研究地震的基础。
地震波可以分为P波、S波、表面波等几种类型，每一种类型的波动特点和传播规律都不同。
P波（纵波）是最快的一种波，也是最早到达地震点的波。
它的振动方向和传播方向相同，可以在固体、液体和气体中传播。
S波（横波）是一种只能在固体中传播的波，其振动方向垂直于传播方向。
表面波则主要指两种类型的波：Rayleigh波和Love波。
Rayleigh波是一种向外扩散的椭圆形波动，其振动方向是垂直于波前面的平面。
Love波则是一种类似S波的横波，其振动方向和传播方向垂直。
二、地震波理论的研究历程地震波理论的研究历史可以追溯到19世纪，当时科学家利用地震观测数据开始研究地震波的传播规律。
最早的地震波研究者之一是美国地震学家E.A.维农（E.A. Vegard)，他在20世纪初就已经研究了P波的速率和传播路径，提出了地震波在地球内部的“反射”和“折射”等基本概念。
20世纪40年代，由日本地震学家小平义雄（Yoshio Kôno）提出了地震波速度结构模型，这是地震波理论发展的一个重要里程碑。
地震波速度结构模型是一种描述地球内部不同介质中波传播速度和其他物理参数的方法，可以用来模拟地震波在不同介质中的传播过程。
随着计算机技术的发展，地震波理论的模拟和数值计算能力也得到了极大提高。
在20世纪70年代末到80年代初，地震波反演方法逐渐成为地震学研究的主要手段之一。
该方法基于地震波在不同介质中传播速度的变化，推断地球内部介质的物理性质，如密度、速度和物质状态等。
地震 物理
地震物理地震学物理地震作为一种自然灾害，一直以来都是人们所关注的话题。
而其发生原因，是与物理学密切相关的。
在物理研究领域，地震运动是弹性波传播的典型现象，其研究和理解，对于预测和减轻地震灾害具有重要意义。
那么，地震学物理究竟是什么呢？从不同的物理角度来看待地震运动，可以分为以下三类：一、弹性波传播地震运动是源自地球内部的能量释放，随后在地球表面以波形式传播。
根据不同的传播介质不同，其行波特征也不同。
在均质的介质中，地震波速度是仅仅与介质物理性质有关系，不随震源距离、地面高度和有无散射改变。
在这种情况下，地震波可分为三种：纵波、横波和面波。
纵波和横波是弹性波最基本的两种类型。
纵波是指在弹性介质中沿着波的传播方向，在正向和反向上均要发生压缩和膨胀变形的波动。
而横波则是指在介质中相邻两点之间发生剪切变形的波。
除此之外，面波是由均匀介质的纵波和横波经地表反射而形成。
在实际的地震波中，往往不是单一的波，而是一组波组合而成的复合波。
二、地震波形地震波形是指地震运动在地面上的实际表现形式，可以从其震源的性质、波源位置和传播路径三个方面来进行分析。
通常情况下，地震波形可以用震级、震源机制和震源深度等参数来进行描述。
其中，震源机制与地壳构造有关联，对于大地震的预测和对地壳构造的理解有重要作用。
而震源深度对于地震波的传播速度和地震产生的破坏程度也有着重要的影响。
随着计算机处理能力的不断提升，现如今通过高速数值模拟的方式来模拟地震波非常普遍。
研究者可以模拟各种不同等级、不同样式的地震波形，以便更好地理解地震现象。
三、地震探测地震探测是利用地震波在地下介质中传播的特性，获得地下某种介质结构特征的一种技术手段。
地震勘探中经常利用的是反射和折射两种技术方式。
其中，反射波法利用不同密度介质之间的反射特性，通过地震波在地表反射时所产生的波形改变，来确定地下岩石、矿层等地层结构。
而折射波法则是根据地震波由一种介质进入另一种介质时所发生折射的特性，来对介质的性质进行推测。
地震波频率划分
地震波频率划分
地震波的频率划分主要根据其传播方式和速度，分为纵波（P波）、横波（S 波）以及面波（L波）。
具体如下：
1. 纵波（P波）：纵波又称为压缩波或初至波，是地震波中速度最快的波，频率范围广，可以在固体、液体或气体中传播。
在地震记录图中，P波通常是最先到达的波，其粒子振动方向与波的传播方向相同。
2. 横波（S波）：横波也被称为剪力波或次至波，其传播速度比P波慢，只能在固体中传播，无法通过液体。
横波的粒子振动方向垂直于波的传播方向，通常在P波之后到达地震站。
3. 面波（L波）：面波是在地表附近传播的波，速度较慢，但携带较大的能量，因此破坏力较强。
面波包括Love波和Rayleigh波，其中Love波仅在地表水平方向上振动，而Rayleigh波则包含垂直和水平方向的振动。
此外，地震波的频率还可以分为低频和高频，低频震源的研究是勘探地震中的一个重要方面，而人工地震激发的地震波频率范围一般在2-90Hz之间。
在地震数值模拟中，震源子波的主频一般在6-50Hz范围内。
总的来说，地震波的频率划分对于地震学的研究具有重要意义，它帮助我们更好地理解地震波的传播特性以及地球内部结构。
通过分析不同频率的地震波，科学家可以推断出地震的深度、位置以及地壳和地幔的性质。
长江大学地震勘探原理复习重点
一、名词解释1.横波：传播方向与质点振动方向垂直的波。
2.纵波：传播方向与质点振动方向一致的波。
3.地震子波：由震源激发，沿着地层向下传播，传播一段距离后波形逐渐稳定下来，形成具有一定形状和延续时间的波形，在地面和井中接收，接收到的地震信号就称为地震子波。
4.视波长：振动状态完全相同的两个相邻质点间的距离。
5、地震分辨率：所能分辨的最小地质体的大小，分为垂直分辨率和水平分辨率，纵向分辨率是指在纵向上能分辨岩层的最小厚度；横向分辨率是指在横向上能分辨岩层的最小宽度。
6、共反射点叠加：将不同接收点接收到的来自地下同一反射点的地震记录，经过动校正后叠加起来。
7、共中心点叠加：将不同接收点接收到的来自地下同一中心点的地震记录，经过动校正后叠加起来。
8、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得到处的时间，这一过程叫动校正或正常时差校正。
9、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之差。
10、时距曲线：表示波到达测线上任一观测点的时间同观测点与激发点之间距离的关系的一条曲线。
11、视速度：沿测线方向观测到的传播速度。
12、波前：某时刻介质中刚开始振动的质点。
13、波后：某时刻介质中刚停止振动的质点。
14、惠更斯原理：波在介质中传播所到达的各点，都可以看作是新的子波源，介质中任何一点的振动，是所有子波源产生的振动叠加后的结果。
15、费马原理：地震波沿射线的旅行时与沿其他任何路径的旅行时相比为最小，亦是波沿旅行时最小的路径传播。
16、正常时差：地震波的旅行时和自激自收时间的差别主要是有炮检距x引起的，这种由炮检距引起的时差定义为正常时差。
17、有效波：地震野外工作的目的是获取含有地下地质信息的地震信号——有效波。
18、干扰波：凡是模糊干扰有效波的其他波都被视为噪音，或称为干扰波。
19、无规则干扰波：是指无一定视速度的、无一定频率的、在地震记录上造成杂乱干扰背景的一类干扰波。
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论地震勘探中的几种主要地震波论文提要地震勘探，就是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，以查明地下地质构造，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种方法。
也可以理解为就是利用地震子波从地下地层界面反射回地面时带回来的旅行时间和形状变化的信息，用以推断地下的底层构造和岩性。
地震勘探在勘探已有的各种物探方法中，是最有效地方法。
在地震勘探中用炸药激发时，一声炮响之后会产生各种各样的地震波。
按波在传播过程中质点震动的方向来区分，可以纵波和横波；根据波动所能传播的空间范围而言，地震波又可以分为体波和面波；按照波在传播过程中的传播路径的特点，又可以把地震波分为直达波、反射波、透射波、折射波，等等。
地震勘探在石油勘探中除了能产生来自地层界面有用的反射波外，还会产生各种各样的干扰波。
因此，我们要更好的了解各种波的产生、特点、用途，等等。
下面简单介绍几种地震勘探中产生的地震波。
正文一、反射波（一）反射波的形成1、几何地震学的观点当炸药在井中爆炸激发地震波时，在雷管引爆几百微妙之内爆炸便完成了，在接近爆炸点的压强是一个延续时间很短的尖脉冲，爆炸脉冲向外传播，压强逐渐减少，地层开始产生弹性形变，形成地震波。
地震波继续传播，由于介质对高频的吸收，地震波信号减小。
当波入射到两种介质的分界面时（当上层介质波阻抗与下层介质波阻抗不等时，弹性地震波才会发生反射；上层介质波阻抗与下层介质波阻抗差别越大，反射波越强——反射波条件），一部分波回到第一种介质中，这就是所谓的反射波。
如图所示2、物理地震学观点地震波从震源出发以球面波的方式向下传播，到达反射界面S，S可以就看成有许多小面积元△S组成，当△S的大小线变接近地震波的波长时（地震波的波长一般是70米——100米），每个这样的小面积元都可以看成一个绕射体，根据惠更斯原理，把每个小面积元看作一个新的点震源，从新震源发出的一系列球面子波想四面八方传播，对地面上某个接收点P来说，他所收到的反射波就是来自S面上的每个小面积元产生的绕射波在P 点叠加的结果。
具体说，就是将这些小面积元产生的绕射波按传播路径差在时间上错开并考虑能量的大小后，一个个叠加起来，作为在P点接收到的反射波。
也就是说，在P 点接收到的波动的能量并不是来自反射界面的某一点，而是来自界面上的所有点。
（二）反射波特点1、反射波在水平界面上的特点1）入射线、反射线、法线位于入射面内（入射线和法线所确定的平面垂直于分界面，这个平面叫做入射面）；入射线、反射线位于法线两测。
2）入射角等于反射角。
3）射线平面垂直界面也垂直地面。
2、反射波在倾斜界面上的特点由于构造运动造成的地层褶皱、挠曲在断层附近的逆牵引现象以及古潜山的凹凸不平的顶面等会形成一些弯曲界面。
弯曲界面的反射波具有一些同平面界面反射不同的特点。
弯曲界面又可以分为凹界面和凸界面两类。
1）凸界面反射波特点①在水平叠加剖面上出现范围比实际构造宽②凸界面反射波与两翼较平界面发生干涉③背斜埋藏越深，凸界面反射波出现范围越大④凸界面有能量发散作用2）凹界面反射波特点凹界面可以用圆周一部分表示，设圆的曲率半径为R，界面深度为H①当R>H时，圆心在地面上在水平叠加时间剖面上，同相轴下凹，范围比界面范围窄，也叫收敛作用。
如下所示②当R=H时，圆心位于地面上O点，除O点外，在其他点自激自收都接受不到反射波，所以反射线都聚焦于O点。
如下图所示③当R<H时，圆心在地面以下会形成回转波，凹界面出现一条向上凸的同相轴，并且反射点与观测点的关系是回转的。
如下图所示（三）地震勘探中反射法反射法地震勘探最早起源于1913年前后R.费森登的工作,但当时的技术尚未达到能够实际应用的水平。
1921年，J.C.卡彻将反射法地震勘探投入实际应用，在美国俄克拉荷马州首次记录到人工地震产生的清晰的反射波。
1930年，通过反射法地震勘探工作,在该地区发现了3个油田。
从此，反射法进入了工业应用的阶段。
反射法利用反射波的波形记录的地震勘探方法。
地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时，一部分能量被反射,一部分能量透过界面而继续传播(下图)。
如两种介质中地震波速度分别为v1与v2，则入射角θ1 ,反射角θ姈和折射角θ2将遵从斯涅耳定律：反射波与透射波之能量分配与介质的波阻抗Z（介质密度与波速的乘积）有关。
波由介质1入射时,反射波与入射波的振幅比称为反射系数q，公式为在垂直入射情形下有反射波的强度受反射系数影响，在噪声背景相当强的条件下，通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。
地下每个波阻抗变化的界面，如地层面、不整合面、断层面等都可产生反射波。
在地表面接收来自不同界面的反射波，可详细查明地下岩层的分层结构及其几何形态。
反射波的到达时间与反射面的深度有关，据此可查明地层埋藏深度及其起伏。
随着检波点至震源距离（炮检距）的增大，同一界面的反射波走时按双曲线关系变化，据此可确定反射面以上介质的平均速度。
反射波振幅与反射系数有关，据此可推算地下波阻抗的变化，进而对地层岩性做出预测。
反射法勘探采用的最大炮检距一般不超过最深目的层的深度。
除记录到反射波信号之外，常可记录到沿地表传播的面波、浅层折射波以及各种杂乱振动波。
这些与目的层无关的波对反射波信号形成干扰，称为噪声。
使噪声衰减的主要方法是采用组合检波，即用多个检波器的组合代替单个检波器，有时还需用组合震源代替单个震源，此外还需在地震数据处理中采取进一步的措施。
反射波在返回地面的过程中遇到界面再度反射，因而在地面可记录到经过多次反射的地震波。
如地层中具有较大反射系数的界面,可能产生较强振幅的多次反射波,形成干扰。
反射法观测广泛采用多次覆盖技术。
连续地相应改变震源与检波点在排列中所在位置，在水平界面情形下，可使地震波总在同一反射点被反射返回地面，反射点在炮检距中心点的正下方。
具有共同中心反射点的相应各记录道组成共中心点道集，它是地震数据处理时所采用的基本道集形式，称为CDP道集。
多次覆盖技术具有很大的灵活性，除CDP道集之外,视数据处理或解释之需要,还可采用具有共同检波点的共检波点道集、具有共同炮点的共炮点道集、具有相同炮检距的共炮检距道集等不同的道集形式。
采用多次覆盖技术的好处之一就是可以削弱这类多次波干扰，同时尚需采用特殊的地震数据处理方法使多次反射进一步削弱。
反射法可利用纵波反射和横波反射。
岩石孔隙含有不同流体成分，岩层的纵波速度便不相同，从而使纵波反射系数发生变化。
当所含流体为气体时，岩层的纵波速度显著减小，含气层顶面与底面的反射系数绝对值往往很大，形成局部的振幅异常，这是出现“亮点”的物理基础。
横波速度与岩层孔隙所含流体无关，流体性质变化时，横波振幅并不发生相应变化。
但当岩石本身性质出现横向变化时，则纵波与横波反射振幅均出现相应变化。
因而，联合应用纵波与横波，可对振幅变化的原因做出可靠判断，进而做出可靠的地质解释。
地层的特征是否可被观察到，取决于与地震波波长相比它们的大小。
地震波波速一般随深度增加而增大，高频成分随深度增加而迅速衰减，从而频率变低，因此波长一般随深度增加而增大。
波长限制了地震分辨能力，深层特征必须比浅层特征大许多，才能产生类似的地震显示。
如各反射界面彼此十分靠近，则相邻界面的反射往往合成一个波组，反射信号不易分辨，需采用特殊数据处理方法来提高分辨率。
二、绕射波（一）绕射波的产生几何地震学的观点认为：地震波在传播过程中，如果遇到一些地层岩性的突变点（如地层尖灭点、断层的断棱、不整合面的突起点等），这些点就会成为新的震源，再次发出球面波，向四周传播，这种波动在地震勘探中称为绕射波。
最常见的是断棱绕射和不整合面上的突起点的绕射。
(二) 绕射波时距曲线的特点1绕射波时距曲线是双曲线。
2绕射波时距曲线的极小点在绕射点的正上方；X极小=d；T极小=1/V()3绕射波与反射波在X=2d处相切。
4绕射波时间是绕射波从炮点到绕射点来回传播的时间。
5绕射波时距曲线较相同T反射波时距曲线弯曲。
6两炮点上绕射波T时间等于两炮记录互换时间2倍。
（三）地震绕射波的识别和利用1．地震绕射波的识别①利用绕射波在水平叠加剖面上的运动学和动力学特点，识别绕射波。
②利用绕射波时距曲线上的时间值，用画反射界面的方法画剖面，如果是绕射波，则几个圆弧交与一点，对断棱绕射波一般在侧线与断棱不正交的情况下，画剖面的圆弧，不交与一点，交成一个小三角形，但应注意在画剖面时必须采用极小点的T所对应的平均速度，这是与画反射界面不同的。
③在一定的假设条件下，计算一套绕射波理论时距曲线量板，然后把实测的绕射波时距曲线与理论时距曲线比较，这样来鉴别绕射波和确定绕射点的深度。
2．地震绕射波的利用在水平叠加剖面上，绕射波是显示的较清楚的，为利用绕射波来识别断层，确定断点提供了有利条件。
用地震勘探方法研究古潜山顶面的绕射波，一般比较发育，因此正确的识别和解释绕射波和其他异常波对研究古潜山也是很重要的。
在入侵体沿边或礁块沿边，绕射波也会大量出现，从宏观上反映了侵入体的边界，若经过偏移叠加，则绕射波收敛，侵入体边界更清晰。
在凹凸不平的不整合面上，如某些侵蚀面，会产生明显的绕射波，经偏移叠加后，也会收敛，是不整合面的起伏及其形态十分清晰。
三、多次波（一）多次波的产生当反射波传播到地面时，由于地面与空气的分界面（这个面称为自由表面）是一个波阻抗差别很明显的界面，所以是一个良好的反射面，反射波又可能从这个界面反射向下传播，当遇到反射界面时，又可以再次发生反射波返回地面……于是就形成了多次反射波。
在我国各探区都不同程度的存在多次波，如苏北地区、五门地区和济阳凹陷的某些地区多次波非常严重，一般多次波还包括多次反射波和反射——折射波、折射——反射波和绕射——反射波，等等。
（二）多次波的类型产生多次反射波要有良好的反射界面，因为一般反射界面的反射系数较小，一次反射波的强度比较弱，经过多次反射后，多次波就会很微弱了。
只有在反射系数较大的反射界面上发生的多次反射波才比较强，且能被记录下来，属于这类界面得有基岩面、不整合面、火成岩（如玄武岩）和其他强反射界面（如石膏岩、岩盐、石灰岩等）。
多次波的类型一般分为下面几种：1）全程多次波在某一深层界面发生反射的波在地面又发生反射向下在同一界面发生反射，来回多次，又称简单多次波。
如图所示2）短程多次波地震波从某一深部界面反射回来，再在地面向下反射，然后又在某一较浅的界面发生反射，又称局部多次波。
如图所示3）微屈多次波在几个界面上发生多次反射，多次反射的路径是不对称的，或在一个薄层内受到多次波。
如图所示4）虚反射进行井中爆炸激发时，激发能量的一部分向上传播，遇到地面再反射向下，这个波称为虚反射。
它与直接由激发点向下传播的地震波相差一个延迟时间，这个时间等于波从井底到地面的双程传播时间。