地震反射层位的地质解释 论文提要 地震反射层的地质解释主要是依据地震剖面的反射特征，选择特征明显的标准反射波，然后结合研究区底层层位关系确定反射波代表的地质层位。这种具有明显地震特征和明确地质意义的反射层通常称为发射标准层，反射标准层选取的正确与否直觉影响到剖面对比工作和最终解释成果。 正文 一、地震剖面与地质剖面的对应关系 地震剖面是地质剖面的地震响应，在地震剖面中蕴含大量的地质信息，地震反射所涉及的地质现象，在地震剖面中都应有所反映。然而，在地震剖面中除了地质现象的响应之外，还包含着与地质现象无关的噪声，它们不具有任何地质意义。因此，在地震剖面与地质剖面之间、反射界面与地质界面，反射波形态与地下构造，反射层与底层之间有着紧密的联系，但又存在一定区别。 由于地震反射界面是波阻抗有差异的物性界面，地质上可构成误差的界面是层面、不整合面、剥蚀面、断层面、侵入体接触面、流体分界面以及任何不同岩性的分界面，均可构成地震反射面。对于此种情况，反射面与地质分界面是一致的。在某些情况下，地震反射界面与地质界面是又差异的，不一定与地层或岩性界面具有对应关系。如相邻地层由于颜色和颗粒大小变化具有层面，但没有形成明显波阻抗差异界面，不足以构成地震反射面；另外，同一岩性的地层，既无层面也无岩性界面，但由于岩层中所含流体成分的不同（例如水层与油层的分界面、水层与气层的分界面、油层与气层的分界面），而形成明显的波阻抗差异界面，足以构成地震反射面，该地震反射面不一定代表地质界面。 在一般情况下，具有明显波阻抗差异的地层层面是不整合面，不整合面具有明确的年代地层意义，因而相应地也赋予了地震反射面明确的地层年代含义。确定地震反射界面的地质年代是地震解释十分重要的基础性工作之一。 由地震垂向分辨率分析可知，在薄互层地区，地震记录上的一个反射波，并不是由单一界面产生的单波，而是几十米间隔内许多反射波叠加的结果。地震剖面上的反射界面不能严格的与某一确定的地质界面相对应，而是一组薄互层在地震剖面上的反映。特别是在陆相盆地中，主要为砂泥互层结构，垂向和横向变化大，非均一性十分明显，地震反射趋向于以一种微妙的波形变化“追踪”岩性-地层界面，随着地震分辨率的提高，地震反射的物性界面特征越来越明显，“地震反射同向轴实质上是追踪着反射系数而不是追踪砂岩”（李庆忠，1993）：在分辨率较低的情况下，这种薄互层的地震反射界面往往是穿时的。 在有些地区，尽管地质界面的物性差异较大，构造形态明显，但由于界面过短或界
中国地质大学（武汉）地空学院 地震实验报告 姓名：沈 班级：班 学号： 时间： 2015年05月 指导老师：张
一、实验目的 实验一： 1、浅层地震装备的基本组成； 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构，并学会该类仪器的操作方法； 3、地震波认识。 实验二： 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于四套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器，每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)
2、主要操作功能键及快捷键 注释： 1锁定与解锁；2清除界面；4检测噪声；7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联，通过数传盒与笔记本电脑的USB口连 接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序，并按工作需要设置好各项参数，然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前，应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是：在正常工作过程中，任何时候移动数传线与GEODE的连接头时，必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。
三、地震反射波法 1、阐明有效波、干扰波的概念及其相对意义。 在数据采集中，埋置于地面的检波器可接收到来自于地下多种波的扰动，其中只有可用于解决所提出的地质任务的波才称为有效波，所有妨碍有效波识别和追踪的其他波称为干扰波。由此可见，在反射纵波法勘探中，一般只有反射纵波是有效波，其他波属于干扰范畴，而在瑞雷面波法勘探中，除瑞雷面波外，均为干扰波。 2、画图表示怎样用综合平面图表示观测系统。 它是目前生产中最常用的观测系统图示方法。它从分布在测线上的各激发点出发，向两侧作与测线成45角的直线坐标网，将测线上对应的接收排列投影到该45角的斜线上，并用颜色或加粗线标出对应线段。该线段在地面的投影对应覆盖的反射段。 用综合平面图表示观测系统 5、什么叫最佳接收地段？反射波的最佳接收地段应怎样选取？ 在反射波法勘探中，为了有效地避开面波、声波、直达波、和折射波对有效反射波的干扰，可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段，这种最佳接收地段又称为最佳时窗。在反射波法勘探中，根据各种波在时空剖面上的视速度及到达时间差异选择尽可能避开面波、声波、直达波和折射波，而最大限度突出有效反射波的地段。 8、什么叫滤波？数字滤波处理的目的？ 一个原始信号通过某一“装置”后变为一个新信号的过程称为滤波。目的是消除干扰波。 10、请画图说明理想滤波器在频率域的特点及其分类？ 理想滤波器是有效波在其频率范围内完全无畸变地通过，干扰完全被压制掉。因此，要求其频率响应为： ???==01)()(f H f H 其它有效波频带内 这意味着其相位响应特性为零，故理想滤波器一定是零相位滤波器，一定是非物理可实现的。当然，它也隐含着在有效波频带内不要有干扰，否则无法滤掉。 理想滤波器的频率响应函数图形是一个矩形，像门一样，所以也称之为门式滤波器。 A 、理想低通滤波器 其频率响应如图(a)所示，其数学模型为： ? ??=01)(f H L c c f f f f >< 图24 理想低通滤波器的频率与脉冲响应 其中b 图横坐标应为t ，纵坐标应为)(t h L B 、理想带通滤波器 一般情况下，记录中既有高频干扰，又有低频干扰，则需要设计带通滤波器，其数学表达式为：
通过层序的划分，可以大致确定不同类型的砂岩储集体在纵向上发育的有利层位。通过对有利层序内地震相的研究，可以确定砂岩储集体的沉积相及横向的分布范围，从而为砂岩储层的综合预测奠定基础。 一、地震相分析 （一）地震相概念 地震相是沉积相在地震剖面上表现的总和，是由沉积环境（如海相或陆相）所形成的地震特征，是指一定面积内的地震反射单元，该单元内的地震属性参数与相邻的单元不同.它代表产生其反射的沉积物的岩性组合、层理和沉积特征。 （二）地震相分析 地震相分析就是在划分地震层序的基础上，利用地震参数特征上的差别，将地震层序划分为不同的地震相区，然后作出岩相和沉积环境的推断。用来限定地震相单位的基本参数是那些涉及层系内部的反射形态和层系本身的几何外形的有关参数，目前在地震相分析中使用的地震反射参数及其地质解释如下: （1）反射结构:反射结构反映层理类型、沉积作用、剥蚀和古地貌以及流体类型。 （2）地震相单元外形和平面组合:不同沉积环境下形成的岩相组合有特定的层理模式和形态模式，导致反射结构和外形的特定组合，从而反映沉积环境、沉积物源和地质背景。 （3）反射振幅:反射振幅与波阻抗差有关，反映界面速度一密度差、地层间隔及流体成分和岩性变化。大面积的振幅稳定揭示上覆、
下伏地层的良好连续性，反映低能级沉积；振幅快速变化，表示上覆和（或）下伏地层岩性快速变化，是高能环境的反映。 （4）反射频率:反射频率受多种因素的影响，如地层厚度、流体成分、埋深、岩性组合、资料处理参数等。视频率的快速变化往往说明岩性的快速变化，因而是高能环境的产物。 （5）同相轴连续性:它直接反映地层本身的连续性，与沉积作用有关。连续性越好，表明地层越是与相对较低的能量级有关；连续性越差，反映地层横向变化越快，沉积能量越高。 （6）层速度:层速度反映岩性、孔隙度、流体成分和地层压力。 由于同一地震相参数的变化可以由多种地质作用产生，因此地震相分析具有明显的多解性。但是既然地震相是沉积相的反映，地震相必然能够反映储集体或油气储集相带（刘震，1997）。 二、地震相划分标志 （一）外部几何形态 外部形态是一个重要的地震相标志。不同的沉积体或沉积体系，在外形上是有差别的，即使是相似的反射结构，因为外形的不同，也往往反映了完全不同的沉积环境。 目前常见的外部形态（图1）包括席状、席状披盖、楔形、滩形、透镜状、丘 形和充填型等。 1.席状 席状反射是地震剖面上最常见的外形之一，其主要特点是上下界
塔里木盆地主要地震反射波组的地质属性说明 0反射波组：为第四系底，新近系上新统库车组顶； T 1 0反射波组：为库车组底，中新统康村组顶； T 2 1反射波组：为康村组底，中新统吉迪克组顶； T 2 2反射波组：为中新统吉迪克组底，古近系渐新统苏维依组顶； T 2 3反射波组：为苏维依组底砂岩顶； T 2 0反射波组：为古近系底； T 3 1反射波组：为下白垩统巴什基奇克组顶； T 3 1-1反射波组：为下白垩统巴什基奇克组第三段（砂岩，产油）顶； T 3 2反射波组：为下白垩统卡普沙良群巴西盖组顶； T 3 3反射波组：为下白垩统卡普沙良群舒善河组顶； T 3 4反射波组：为下白垩统卡普沙良群亚格列木组顶； T 3 0反射波组：为侏罗系顶； T 4 1反射波组：为中（或下）侏罗统煤层顶； T 4 6反射波组：为三叠系顶； T 4 6s反射波组：为上三叠统哈拉哈塘组砂岩（第三油组）顶； T 4 6z反射波组：为中三叠统阿克库勒组上砂岩（第二油组）顶； T 4 6x反射波组：为中三叠统阿克库勒组下砂岩（第一油组）顶； T 4 0反射波组：为二叠系顶； T 5 1反射波组：为二叠系火山岩顶； T 5 4反射波组：为下二叠统南闸组（或石炭系小海子组）顶； T 5 6反射波组：为石炭系标准灰岩（双峰灰岩）顶； T 5 7反射波组：为东河塘组（含砾砂岩段或东河砂岩）顶； T 5 0反射波组：为海西早期构造运动造成的不整合面，在大部分地区为东河塘组底或中下泥盆统—上志留统克孜尔塔格组顶； T 6 1反射波组：为中志留统依木干他乌组顶； T 6 2反射波组：为下志留统塔塔埃尔塔格组下段（红色泥岩段）顶； T 6 3反射波组：为下志留统柯坪塔格组中段（灰色泥岩段）顶； T 6 0反射波组：为奥陶系顶； T 7 2反射波组：为上奥陶统良里塔格组顶； T 7 4反射波组：为加里东中期Ⅰ幕构造运动造成的不整合面，在隆起区可能为下奥陶统蓬莱坝组或中下奥陶统鹰山组顶；在T 7 斜坡区可能为鹰山组或中奥陶统一间房组顶；在盆地相区为上奥陶统恰尔巴克组底； 0反射波组：为寒武系顶； T 8 1反射波组：为中寒武统盐膏岩顶； T 8 0反射波组：为震旦系顶； T 9 反射波组：为前震旦系顶； T D 1-1反射波组：为中寒武统盐间碳酸盐岩顶； 预留：T 8 0反射波组：为南华系顶； T 10 0现暂为奥陶系顶，只是生产上使用的界线，即柯坪塔格组下段（底砂岩段）的底，其下为桑塔木组泥岩；而特别说明：T 7 从生物地层角度分析，志留系与奥陶系的界线应置于柯坪塔格组中段（灰色泥岩段）底。
第39卷第1期2017年2月 工程抗震与加固改造 Earthquake Ｒesistant Engineering and Ｒetrofitting Vol.39，No.1Feb．2017 ［文章编号］1002-8412（2017）01-0144-05DOI ：10.16226/j．issn．1002－8412.2017.01.021 利用浅层地震反射波法评价工程场地的安全性 王春红，郝彬彬，李晓波，金瞰昆（河北工程大学河北省资源勘测研究重点实验室，河北邯郸056038） ［提 要］为了评价断裂对场地的安全性影响，本文采用浅层地震反射波法，对原始勘探资料进行了校正、去噪、时深转换等 处理，得到地震时间剖面，对其进行分析确定反射波组的地质性质，并结合地震深度剖面及钻探资料对其构造进行分析。浅层地震勘探结果表明：两条测线均未见有断层显示，在叠加地震时间剖面上，都能够清晰的反映出存在有3组较为明显的地震反射波组，在各个层位上，均未见有明显的同相轴错断现象。浅层地震反射波法在评价工程场地安全性中的应用效果显著。［关键词］场地安评；浅层地震；断层［中图分类号］P315．2 ［文献标识码］A Utilization of Shallow Seismic Ｒeflection Method in Detecting the Potential Fault of Quaternary System Wang Chun-hong ，Hao Bin-bin ，Li Xiao-bo ，Jin Kan-kun （Key Laboratory of Ｒesource Survey and Ｒesearch of Hebei Province ，Hebei University of Engineering ，Handan 056038，China ）Abstract ：In order to evaluate the influence of fault on field safety ，the shallow seismic reflection method is used in this research．Through correcting the original survey data ，denoising and time －depth conversion ，the time section of seismic is obtained．Accordingly ，the geologic property of wave group reflection could be determined．Moreover ，the structure is also studied by combining the seismic depth section and drilling data．The results of shallow seismic detection show that there is no fault in the field according to the two survey lines．But on the overlay seismic time section ，the three evident seismic reflection wave groups are clearly showed．in each layer ，the phenomenon of event dislocation is not significantly．Keywords ：field safety evaluation ；shallow seismic ；fault E-mail ：wangchunhong0117@163．com ［收稿日期］2016－03－21 1引言 众所周知，地震属不可抗力的自然灾害之一，会 造成巨大的生命财产损失。因此，大型建筑物在城镇规划与建设中，须进行场地地震安全性评价（简 称地震安评） ［1－2］ 。其主要任务是评价未来一定时间内场地遭受地震威胁的可能性及相应程度，包括 地震动及地面破坏方面的内容，为工程建设抗震设防及已有工程的抗震可靠性分析等问题提供依据 ［3－4］ 。活动断层是诱发地震的主要原因，因此安评的主要工作就是查明活动断层的空间位置，评估其地震危险性及危害程度，从而可以使我们在建筑物选址时有效地避开活动断层，以减轻可能遭受的地震 损失 ［1，5－8］ 。活动断层的调查在基岩出露条件好的场区，通过地质调查手段便可以得到很好解决［9］ 。而在第四系覆盖地区，则需要应用物探方法进行追 索、定位，提供地下隐伏活动断层分布信息，然后利 用少量的钻探工作给予验证的勘察方式 ［4，10］ 。目前，主要的物探方法有高密度电法和浅层地震反射被法，其中浅层地震反射波法探测分辨率高，可以精确地查明断层或隐伏断层的准确位置、几何形态及断层带宽度等有关参数，广泛应用于隐伏断 层探测 ［4，11］ 。为此本文主要探讨浅层地震反射波法在场地安全性评价中的应用。 2场区地震地质特征2.1 场区地貌、地质特征 拟建某高层建筑位于太行山东麓丘陵区，地势西高东低，地形平坦。第四系覆盖层除表层为
地震相 通过层序的划分，可以大致确定不同类型的砂岩储集体在纵向上发育的有利层位。通过对有利层序内地震相的研究，可以确定砂岩储集体的沉积相及横向的分布范围，从而为砂岩储层的综合预测奠定基础。 一、地震相分析 （一）地震相概念 地震相是沉积相在地震剖面上表现的总和，是由沉积环境（如海相或陆相）所形成的地震特征，是指一定面积内的地震反射单元，该单元内的地震属性参数与相邻的单元不同.它代表产生其反射的沉积物的岩性组合、层理和沉积特征。 （二）地震相分析 地震相分析就是在划分地震层序的基础上，利用地震参数特征上的差别，将地震层序划分为不同的地震相区，然后作出岩相和沉积环境的推断。用来限定地震相单位的基本参数是那些涉及层系内部的反射形态和层系本身的几何外形的有关参数，目前在地震相分析中使用的地震反射参数及其地质解释如下: （1）反射结构:反射结构反映层理类型、沉积作用、剥蚀和古地貌以及流体类型。 （2）地震相单元外形和平面组合:不同沉积环境下形成的岩相组合有特定的层理模式和形态模式，导致反射结构和外形的特定组合，从而反映沉积环境、沉积物源和地质背景。（3）反射振幅:反射振幅与波阻抗差有关，反映界面速度一密度差、地层间隔及流体成分和岩性变化。大面积的振幅稳定揭示上覆、下伏地层的良好连续性，反映低能级沉积；振幅快速变化，表示上覆和（或）下伏地层岩性快速变化，是高能环境的反映。 （4）反射频率:反射频率受多种因素的影响，如地层厚度、流体成分、埋深、岩性组合、资料处理参数等。视频率的快速变化往往说明岩性的快速变化，因而是高能环境的产物。 （5）同相轴连续性:它直接反映地层本身的连续性，与沉积作用有关。连续性越好，表明地层越是与相对较低的能量级有关；连续性越差，反映地层横向变化越快，沉积能量越高。（6）层速度:层速度反映岩性、孔隙度、流体成分和地层压力。 由于同一地震相参数的变化可以由多种地质作用产生，因此地震相分析具有明显的多解性。但是既然地震相是沉积相的反映，地震相必然能够反映储集体或油气储集相带（刘震，1997）。 二、地震相划分标志 （一）外部几何形态 外部形态是一个重要的地震相标志。不同的沉积体或沉积体系，在外形上是有差别的，即使是相似的反射结构，因为外形的不同，也往往反映了完全不同的沉积环境。 目前常见的外部形态（图1）包括席状、席状披盖、楔形、滩形、透镜状、丘 形和充填型等。 1.席状 席状反射是地震剖面上最常见的外形之一，其主要特点是上下界面接近平行，厚度相对稳定。席状相单元内部通常为平行、亚平行或乱岗状反射结构，可代表深湖、半深湖等稳定沉积环境和滨浅湖、冲积平原等不稳定沉积环境。
地震勘探实验报告记录
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中国地质大学（武汉）地空学院 地震实验报告 姓名：沈 班级：班 学号： 时间： 2015年05月 指导老师：张
一、实验目的 实验一： 1、浅层地震装备的基本组成； 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构，并学会该类仪器的操作方法； 3、地震波认识。 实验二： 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于四套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器，每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)
2、主要操作功能键及快捷键 注释： 1锁定与解锁；2清除界面；4检测噪声；7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联，通过数传盒与笔记本电脑的USB 口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序，并按工作需要设置好各项参数，然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前，应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是：在正常工作过程中，任何时候移动数传线与GEODE的连接头时，必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。
《浅层折射波勘探》实验报告
《浅层折射波勘探》实验成绩评定表班级姓名学号
一、实验名称：浅层折射波勘探 二、实验目的 加深对地震勘探基本概念的理解，巩固已学的理论知识，了解数字地震仪的使用和仪器工作参数的选择；了解地震勘探人工震源激发，检波器的安置条件；地震折射波法野外资料的采集技术及方法，并进行资料的整理与解释；了解地震勘探野外工作施工的过程以及组织管理工作。 三、实验原理 1、折射波法基本原理 以水平界面的两层介质进行简要的说明，假设地下深度为h ，有一个水平的速度分界面R ，上、下两层的速度分别为V 1和V 2，且V 2>V 1。 如图1所示。从激发点O 至地面某一接收点D 的距离为X ，折射波旅行的路程为OK 、KE 、ED 之和，则它的旅行时t 为： 图1 水平两层介质折射波时距曲线 1 21V ED V KE V OK t ++= 式1 为了简便起见，先作如下证明：从O ，D 两点分别作界面R 的垂线，则OA ＝DG ＝h ，再自A 、G 分别作OK ，ED 的垂线，几何上不难证明∠BAK ＝∠EGF ＝i ，因
已知2 1 sin V V i = ，所以： 2 1 V V EG EF AK BK == 式2 即 21V AK V BK = 和 2 1V EG V EF = 式3 上式说明，波以速度V 1旅行BK （或EF ）路程与以速度V 2旅行AK （或EC ）路程所需的时间是相等的。将式3的关系和式1作等效置换，并经变换后可得： 2 121222122cos 2V V V V h V x V i h V x t -+=+= 式4 这就是水平两层介质的折射波时距曲线方程。它表示时距曲线是一条直线，若令x ＝0，则可得时距曲线的截距时间t 0（时距曲线延长与t 轴相交处的时间值） 2 12122102cos 2V V V V h V i h t -== 式5 式5表示出界面深度h 和截距时间t0之间的关系，当已知V 1和V 2时，可以求出界面的深度h 。 2、折射波分层解释的t 0法 折射波t 0解释法是常用的地震折射波解释方法，它是针相遇时距曲线观测系统采集发展起来的解释方法。 t 0法解释的主要原理与方法如下： t 0法又称为t 0差数时距曲线法，是解释折射波相遇时距曲线最常用的方法之一。当折射界面的曲率半径比其埋深大得很多的情况下，t 0法通常能取得很好的效果，且具有简便快速的优点。 如图2所示，设有折射波相遇的时距曲线S 1和S 2，两者的激发点分别是O 1 和O 2，
浅层地震勘探实验报告 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
XXXXXXX学校实验报告
一、实验目的 通过教学实验实习，目的是使同学对浅层地震勘探技术掌握，了解浅层地震仪器的使用和仪器工作参数的选择；了解浅层地震勘探激发条件的选择，检波器的安置条件；地震反射波法野外资料的采集技术及方法，并进行资料的整理与解释；了解地震勘探野外工作施工的过程。 二、实验内容 1、使用浅层物探设备对xx场地进行实验，掌握浅层地震物探技术方法 2、使用Geogiga软件对所采集数据的资料处理（反射波法） 三、实验原理 地球物理条件 地下介质内部存在波的阻抗差，波阻抗是介质的速度和密度的乘积。具有一定厚度的地层与相邻地层存在有波阻抗差异时，才具有开展浅层地震勘探的前提。只要波遇到弹性性质不同的分界面，就会有反射界面。表中分别列出了岩土介质中的波速、平均密度以及波阻抗的变化范围。 表几种岩石的波阻抗
第四系覆盖层与基岩、砂与粘土、砾石层与粘土、砂层之间有明显的波阻抗差异和波速差异，各层具有一定的厚度时，均可形成反射界面；有断层、破碎带等地质构造情况时，在断层面上会产生断面波、弯曲界面上会产生回旋波、在断点和尖灭点上会产生绕射波等，所以来自断层面或特殊地质构造面上的反射波会有明显异常；当疏松的覆盖层或风化带饱含地下水时，其波速将会明显地增大，对与P波来说，潜水面就是一个明显的波阻抗界面；一般基岩各风化层间从上到下通常具有速度和密度递增的趋势，多数情况下基岩风化层存在3～4个速度或波阻抗界面，这些界面常与全风化、强风化、中风化、弱风化和微风化界面相一致或相接近；以上地质条件均为地震勘查提供了物理条件。 浅层地震反射波法 浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波，当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时，就会发生反射，地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时,其传播路径、振动强度和波形将随着通过介质的结构和弹性性质的不同而变化，根据接收到的反射波旅行时间和速度资料，就能推断解释地层结构和地质构造的形态，而根据反射波的振幅、频率、速度等参数，则可以推断地层或岩石的性质，从而达到地震勘探的目的。（图反射波法工作原理示意图）
油气层的地震反射特征 储集层物理性质的横向变化、储集层中聚集的石油和天然气对储集层的物理性质的影响，改变了地震波在这些条件下的传播参数，使其顶、底界面上、下的波阻抗差异发生了变化，这些变化理所当然地使相应界面的反射系数也发生了变化。一般情况下，这些变化的主要表现是： （1）地震波速度发生变化。在品质较好的储集层中、在聚集了油气的储集层中，地震波的传播速度是下降的。 （2）物性界面的反射系数发生了变化。在品质较好的储集层中、在聚集了油气的储集层中，其顶界面的反射系数要下降，底界面的反射系数要增加。值得注意的是：当顶界面的反射系数下降到“负”以后，其反射能量是增加的，只是方向差180度。 （3）反射波频率发生了变化。品质较好的储集层和聚集了油气的储集层地震波频率，在横向上有较大幅度的下降。 （4）在同一储集层中，同时存在的不同性质的流体破坏了所在储层的内部波阻抗相对均一状态，在储集层内部产生了新的波阻抗界面和这类界面上、下波阻抗的差异，形成了相应的地震反射波。流体存在的静态特征使这种反射波同相轴永远保持在水平状态。 储集条件变好的储集层、聚集了石油和天然气的储集层造成的地震波的这种变化，在地震剖面上出现了相应的地震信息。在理论推力方面，这些地震信息的存在是无庸置疑的。然而实际情况，不尽如此，原因是：它们的出现或出现的程度，要受到探区的地震条件、地震勘探的野外采集参数、地震资料的处理技术等多种因素的控制。 在地震技术发展的现阶段，地震剖面较多见的油气显示地震信息有了很多发展。现把主要的一些特征及其应用实例叙述如下。 一．亮点剖面特征 地震波在物性变好的储集层重或者在聚集了油气的储集层中传播时的“低 速”特征，揭示了这些部位的波阻抗值的变化，也揭示了这些部位相应界面上、下波阻抗值差异的变化，还揭示了相应界面地震反射系数的增大或减小，在地震
本科生实验报告 实验课程基于 Vista 系统的地震资料处理学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程（石油物探）学生姓名 学生学号 指导教师唐湘蓉 实验地点5417 实验成绩 2015年3月- 2015年5月
基于 Vista 系统的地震资料处理 一、实验目的及要求 1）认知熟悉地震资料处理软件系统--vista软件的基本功能，了解其并熟练掌握vista软件运行的基本操作； 2）了解并掌握地震数据处理的基本流程，掌握地震数据处理的流程和基本方法，选择合适的处理参数以提高地震数据处理的精度； 3）对比地震资料处理与解释的理论与实际资料处理的结果，深入理解理论，并在理论指导下提高处理解释的水平、提高资料处理的质量； 4）提高综合分析问题的能力与编写实验报告或生产报告的能力。 二、实验内容 总流程 图1 总流程图 1）加载数据 打开Vista软件后选择加入2D的SEG-Y格式的原始地震数据，本实验
所用数据为给定的SHOT-20。加载后的原始地震数据如图2： 图2 原始地震数据显示 2）道均衡 各个道由于炮检距的不同，导致的反射波的振幅的变化，因为在共反射点叠加中，要求每一个叠加道的振幅都应该相等，每一道对叠加所做的贡献是等价的，无特殊情况，一般就以记录图中间的振幅为基准，使近激发点的地震道振幅减少，增加远离激发点的地震道记录的振幅。道均衡流程模块如图3，道均衡结果如图4： 图3 道均衡流程模块
3）建立观测系统 图5 观测系统显示4）初至拾取 初至拾取结果显示如图6：
图6 初至拾取结果显示 5）初至切除 地震记录上的初至波包括直达波和浅层折射波，它们能量强且有一定延续时间，对紧接而来的浅层反射波有干涉和破坏作用。另外，动校正后会引起波形畸变，浅层尤其厉害。对这些强能量初至波和动校正畸变引起的处理办法是“切除”，即将这些波的采样值全部变为零值（充零）。初至切除流程模块如图7，初至切 除结果如图8： 图7 初至切除流程模块
地震反射波法在工程地质勘察中的应用 发表时间：2016-09-18T17:23:49.103Z 来源：《基层建设》2015年29期作者：聂建微 [导读] 摘要：随着社会经济的迅速发展，大型工程的施工建设数量也越来越多，在进行工程项目的地质勘察过程中，地震反射波发在实际应用中越加广泛，地震反射波法在工程勘察中的应用特点及效果也是更加明显。 十四冶建设云南勘察设计有限责任公司云南昆明 650200 摘要：随着社会经济的迅速发展，大型工程的施工建设数量也越来越多，在进行工程项目的地质勘察过程中，地震反射波发在实际应用中越加广泛，地震反射波法在工程勘察中的应用特点及效果也是更加明显。下面主要探讨地震反射波法在实际工程地质勘察中的应用。 关键词：地震反射波法；工程勘查；应用 一、前言 地震反射波具有简便、客观、迅速的特点，在工程勘察中得到了广泛的推广应用。本文就对地震反射波法在工程地质的勘察中的具体应用进行简要的分析探讨，希望对相关从业者有所帮助。 二、地震反射波法的运用原理 地震反射波法的工作机制主要是建立在地震波传播过程中所触及到的不同类型的媒介岩土层的时候，将反射局部能量的特点。通常来讲，地震波在地下传播中，若是碰到地层分界及断层等出现波阻抗变更的界面情况下，都会出现反射波，经过地面接收设备来自不同界面的反射波，经过详细的研究之后，核算出地震时间的剖面。并且将其与之前工程地质信息进行比较，研究反射波场的特点，以明确地表下岩土层的分层结构及相关内容，进而实现勘察地质的目的。 三、地震反射波法在实际工程的应用分析 1、案例分析 本文就以M大桥为实例工程进行分析，其大桥主要位于在小凌河口潮间带浅滩上，南边靠近渤海辽东湾，北边连接凌水湾，大桥主要由主桥以及引桥构成，全长为640 m，主桥是2×180 m 的独塔叠合梁式斜拉桥。该大桥工程区域空间非常广阔，没有一些可见的障碍物，因为其天然水深很浅，同时受潮位变动的影响非常大，所以无法科学的进行较大面积的工程地质钻探。于是使用地震反射波法勘察工程区域内的风化岩面分布情况，预判出该区域内有没有出现断层以及溶洞等相关地质问题的可能性。按照之前的对大桥周边的地质勘察信息表明，该地区的地层分布主要分为海相沉积层，陆相沉积层以及基岩等相关的岩层分布情况。 2、在工程地质中的具体应用分析 该大桥工程地震反射波法检测系统所使用的12道接收，单边引爆6次覆盖，通常在引爆一各炮点之后，后面的炮点及接收区域是根据横排及纵列以此向前移动1个道间的距离，从该大桥的实际情况来分析，其具体的偏移距为20 m，纵向测线上的炮点间距以及道间距都是5 m。采样的时间每次都间隔为0.3 m/s，采样的距离为4 098。 四、勘察资料的研究分析 1、勘察资料的处理程序 该大桥工程采取的地震反射波法勘察的资料使用专业的陆上地震发射波数据处理软件进行研究，其主要的程序涵盖了预处理，剖面处理以及其他方面相关的处理程序。所谓的预处理主要工作就是完成记录数据的归纳，以及频谱研究，选取共偏移道集以及共中心点道集等相关方面的任务；而剖面处理主要是对共偏移道集的自动校正，速度研究，小波道间相关去噪等有关方面的工作；最后是解释处理，这其实就是对不同记录数据的频谱进行详细的比较和研究，比较纵和横剖面交点道进行校正，从钻探信息中找出对监测剖面的相关解释内容。 2、地质解释以及资料处理 原始地震记录数据在通过相关的技术处理之后，能够获取地震波反射时间的剖面图，按照时间剖面图的详细情况可以从中反应出反射波组特点，利用地区地质的相关情况以及钻孔资料可以明确不同的地质结构，以及构造的特点，其中通常都涵盖了研究地震反射波组的特点，制作地质解释剖面图以及相关的内容。具体来看， （1）、时间剖面的波组特点，在该大桥的位置覆盖层，中等风化岩层的分界区域，都可以构成非常强的反射波组，发射波组的同组轴都是相互平行，同时保持连续性的状态。通过对时间剖面的波组特点可以清晰的反应出，在基岩面以下部分具有非常显著的反射波组和相轴合并，波组间隔变化较快，反射错乱等等相关的变化，这就充分的表明基岩内部的具体结构。 （2）、制作地质解释剖面，按照地震反射波的时间剖面图能够明确反射界面的区域，然后同之前的钻孔信息进行详细的比较，进而明确反射波双程过程中的有效波速，明确大桥测线上反射界面的深度。大桥某测线地震反射波探测的地质解释剖面见下图。 （3）、数据信息处理，一般这都是通过计算机对搜集的资料进行影响，以及获取地震相关的指标参数，提升信噪比为主要目标的整个处理过程和方法。其大体涵盖了数字滤波速度研究以及校正叠加等等一些相关的内容。利用不同功能的地震处理，充分的显示出其是表明岩性和地下结构等的参数据处理和地震剖面为目标的，提升分辨率，科学反射信息以及加强信噪比，以此来更好的限制不同方面的影 响，进而取得对地质解释的水平叠加偏移的时间剖面，以及可以折射出地下地质状况信息。 3、勘察结果的分析 从本次地质反射波勘察结构及之前地质钻探信息的探测成果全面的研究，其中一般涵盖了明确岩土分层及裂隙构造等相关内容。根据地震反射的勘察结果，大桥周边地质钻孔信息资料，可按照波阻等物理的指标参数将该大桥区域内岩土层分为4层，从上至下以此划分为表面覆盖层，以中等风化岩层等相关内容。该次地震反射波探测中一共发掘了4 个小断层，以及裂隙等。利用同周边的地质钻孔资料进行比较分析可以反映出，地震反射波同相轴的变更一般都是由花岗岩不均匀风化，及中等风化岩层中含有强风化岩夹层而导致的。
XXXXXXX学校实验报告
一、实验目的 通过教学实验实习，目的是使同学对浅层地震勘探技术掌握，了解浅层地震仪器的使用和仪器工作参数的选择；了解浅层地震勘探激发条件的选择，检波器的安置条件；地震反射波法野外资料的采集技术及方法，并进行资料的整理与解释；了解地震勘探野外工作施工的过程。 二、实验内容 1、使用浅层物探设备对xx场地进行实验，掌握浅层地震物探技术方法 2、使用Geogiga软件对所采集数据的资料处理（反射波法） 三、实验原理 3.1地球物理条件 地下介质内部存在波的阻抗差，波阻抗是介质的速度和密度的乘积。具有一定厚度的地层与相邻地层存在有波阻抗差异时，才具有开展浅层地震勘探的前提。只要波遇到弹性性质不同的分界面，就会有反射界面。表3.1中分别列出了岩土介质中的波速、平均密度以及波阻抗的变化范围。 表3.1 几种岩石的波阻抗 第四系覆盖层与基岩、砂与粘土、砾石层与粘土、砂层之间有明显的波阻抗差异和波速差异，各层具有一定的厚度时，均可形成反射界面；有断层、破碎带等地质构造情况时，在断层面上会产生断面波、弯曲界面上会产生回旋波、在断点和尖灭点上会产生绕射波等，所以来自断层面或特殊地质构造面上的反射波会有明显异常；当疏松的覆盖
层或风化带饱含地下水时，其波速将会明显地增大，对与P波来说，潜水面就是一个明显的波阻抗界面；一般基岩各风化层间从上到下通常具有速度和密度递增的趋势，多数情况下基岩风化层存在3～4个速度或波阻抗界面，这些界面常与全风化、强风化、中风化、弱风化和微风化界面相一致或相接近；以上地质条件均为地震勘查提供了物理条件。 3.2浅层地震反射波法 浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波，当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时，就会发生反射，地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时,其传播路径、振动强度和波形将随着通过介质的结构和弹性性质的不同而变化，根据接收到的反射波旅行时间和速度资料，就能推断解释地层结构和地质构造的形态，而根据反射波的振幅、频率、速度等参数，则可以推断地层或岩石的性质，从而达到地震勘探的目的。（图3.2.1反射波法工作原理示意图） 图3.2.1 反射波法工作原理示意图 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。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（见不整合）、断层面（见断层）等都可产生反射波，在地表面接收来自不同界面的反射波，即可详细查明地下岩层的分层结构、断层特征及其几何形态。 四、实验器材 4.1 S-Land采集系统简介
中国地 质大学 (武汉) 地空学 院 地震实 验报告 姓名:沈 班级:班 学号: 时间: 2015年05月 指导老师: 张
一、实验目的 实验一: 1、浅层地震装备的基本组成; 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构,并学会该类仪器的操作方法; 3、地震波认识。 实验二: 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪(相当于四套独立的24道浅层地震仪)该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器与高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1、75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中,然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器,每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4、1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图) 2、主要操作功能键及快捷键
注释: 1锁定与解锁;2清除界面;4检测噪声;7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联,通过数传盒与笔记本电脑的USB口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序,并按工作需要设置好各项参数,然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前,应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的就是:在正常工作过程中,任何时候移动数传线与GEODE的连接头时,必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须就是英语(美国)。 三、实验内容 1、浅层地震装备认识及地震波认识:第一周上午主要就是老师介绍检波器、地震仪以及实验装备,认识设备后进行采集装置的连接,全班同学轮流当做指挥员与爆破员; 2、浅层地震数据采集实验:隔一周之后的上午全体同学使用地震仪进行浅层地震数据的采集及简单的分析,并对干扰波进行识别。
图1.1.37 反射波的透过损失 1.6 反射地震记录道的形成 1.6.1 一个地震反射波的记录道 假设在地面以下半无限空间内有1+n 层弹性介质，则共有n 个弹性分界面，每一个弹性分界面上的反射系数用i R 表示，透射系数用i T 表示，下标i 表示第i 个弹性分界面，n i ,3,2,1=。现在来研究地震波经过上覆1-i 个反射面在第 i 个反射面上反射的情况。研究图 1.1.37所示的模型，若第i 个和第1-i 个反射面上的反射系数和透射系数分别用i R 、i T 和 1-i R 、1-i T 表示。假设入射波的振幅为 A ，则经过第1-i 界面，且在第i 界面上反射，再经过 第1-i 界面透射的振幅应该是 11--'??=i i i i T R T A A （1.1.83） 此处1-'i T 表示由i 层向1-i 层入射时在1-i 界面上的透射系数，而1-i T 则为第1-i 层向i 层入射时在1-i 界面上的透射系数。由前可知，111---=i i R T 。 同理可求得 111--'-='i i R T （1.1.84） 式中1-'i R 表示由i 层入射在1-i 界面上反射的反射系数，且 11 11-----=+-= 'i i i i i i R Z Z Z Z R （1.1.85） 因此 111--+='i i R T 则式（1.1.83）可写成 i i i i i i R R A R R R A A ?-?=+??-?=---]1[]1[]1[2 111 （1.1.86） 上式的物理意义是：如果入射波每透射一个弹性界面，则必使入射波的振幅A 乘上一个因子]1[21--i R ，这个因子称透射损失因子，由于该因子总是小于1，故说明经过一个界面后，入射波的能量由于透射要损耗一部分。如果上覆有两个界面，则应乘上两个界面的透射损失因子，如此等等。于是经过1-n 个界面在第n 个界面上反射的反射波振幅可写成 n n n R R R R A A ?--?-?=-]1[]1[]1[2 12 22 1 （1.1.87） 每一个反射波的子波波形，决定于激发震源的形状和介质对它们的“滤波”改造作用；每一个反射子波的振幅则由波前扩散、介质吸收、透射损失及反射系数诸因素所决定。如果用0A 表示入射波振幅，α表示吸收系数，r 表示波的传播距离，? ?? ? ?? - Φp V r t 表示子波，则一 个反射波的解可写为 r r V r t R R R R e r A u p n n n r p → --??? ? ? ?- Φ??--?-=][]1[]1[]1[2 122210 α （1.1.88） 令 ][]1[]1[]1[~2 122210n n r R R R R e r A A ?--?-=-- α