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浅层地震勘探实验报告

浅层地震勘探实验报告
浅层地震勘探实验报告

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

本次浅层地震勘探实验使用的是美国SI公司S-LAND工程地震仪。和传统的检波器组合技术相比,S-Land的数字检波器技术具有两方面优势:①模数转换在检波器上完成,避免大线传输过程中的干扰;②数字检波器静校叠后输出波形比传统模拟检波器组合的分辨率更高。

主要技术指标:

输入阻抗:1kΩ

电容:5纳法

模数转换:24位Δ-Σ模数转换器

前置放大倍数:0dB,12dB,24dB,36dB

输入信号水平:0dB 5Vpp

12dB 1.25Vpp

24dB 312.5mVpp

36dB 78.1mVpp

漂移:自动校正

采样率:0.25ms,0.5ms,1ms,2ms

带宽(-3dB):428Hz

阻带衰减:(-6dB增益下高于Nyquist频率测量)>130dB 通带纹波:(低于400Hz) 0.01dB

通带相位特性:线性

抗干扰能力:抗220V/380V,50Hz/60Hz工频干扰

信噪比:(均方根比值800Ω终端输入)

0dB 123dB(典型)>120dB

12dB 122dB(典型)>118dB

24dB 115dB(典型)>112dB

36dB 103dB(典型)>100dB

数据传送速率:100mb/s

数据记录:连续、无间隔、实时数据记录

电池电压:输入12V(带保险丝)

功耗:<250mW

工作温度:-40~75℃

操作系统:Windows 7

震源:锤击震源采用5kg大锤。

图4.1 S-LAND工程地震仪的各工作模块

4.2 数据处理软件

实验采用地震反射波法,数据的处理采用的是骄佳技术公司(Geogiga Technology Corp.)的Geogiga Seismic Pro软件的Geogiga Reflector 6.0子模块。

骄佳技术公司(Geogiga Technology Corp.)主要位于加拿大阿尔伯特省卡尔加里市,是国际领先的地球物理方法技术研究及软件开发的专业技术公司。多年来,先后

开发完成电阻率成像、反射波法、折射波法、面波法及井间地震波法等一系列地球物理数据处理与解释软件,其领先的技术、齐全的功能和易学易用的操作受到业界一致推崇,用户遍及世界各地

五、实验步骤

5.1 室外采集

1、制定实验计划;准备实验器材

2、按照试验计划和操作规范布设测线,测线的标准规范有:①地震测线宜为直线,尽

量减少因遇障碍物出现剖面空白地段,如遇较大障碍物无法连续布设,测线可平移或分段。②测线尽可能与已知地质勘探线重合或通过已有地质钻孔。③若有已知断层可能存在,测线宜垂直跨越地下构造的走向,长度应以能够控制被探测的断层位置为准。由于本次实验场位于学校内,场地条件不佳,且试验的主要目的是掌握浅层地震勘探的野外数据采集工作,因此测线的布设仅满足部分条件。

3、检波器布设,本次实验按照1m的道间距布设检波器,检波器安插必须遵循“直、准、

紧”的原则,即检波器的间距必须满足道间距的要求,检波器必须垂直且安插紧固稳当。(图5.1)

图5.1.1 按照规范安插道间距为1m的检波器

4、按照规范连接各工作模块

5、试验性测试,得到最佳偏移距,本次实验的偏移距设置为40m

6、根据实验目的及场地条件设置合适的采集参数(图5.2)。

图5.1.2 设置合适的采集参数

7、敲击人工震源,进行数据采集

5.2 反射波法数据处理

本次资料处理内容主要包括:定义观测系统、增益控制、道编辑、滤波、反褶积、野外静校正、速度分析、动校正、剩余静校正、叠加、时深转换、叠后偏移等,(图5.2.1)

1、定义观测系统

准确建立、排列炮、检波点的空间位置,是提高处理质量的必要条件,是一切处理工作的基础,不正确的空间位置排列会导致地质构造假象,见图4.2。

2、增益控制

对地震数据采用自动增益和道间均衡增益控制,提高信噪比,达

到压制干扰波的目的。

3、道编辑

剔除不正常工作道,压制噪声,从而提高信噪比,达到净化剖面的目的。

4、扩散校正

消除炮点激发能量随深度衰减导致深部接收信息较弱的影响,从

而到达提高信噪比目的。

5、滤波

通过频率滤波,用巴特沃斯滤波器对地震数据进行带通滤波,压制干扰信号,提高信噪比,提高有效波信号,取得了良好的效果,见图5.2.1。

《地震》教案(1)

19《地震》教案 教学目标: 1能用自己的话说出地震的成因及引起的危害。 2能根据实验方法进行地层皱褶和折断的模拟实验,并能根据实验现象推想地震的成因。 3能收集和整理地震灾害的资料。 4能与小组同学分工合作进行学习,并把自己的收获与同学交流 教学重点:通过模拟实验认识地震的成因。 教学难点:对地震的成因进行推理、想象。 教具准备: 学生准备: 1.有关地震的文字、图片资料。 2.毛巾(每组三条)、长30厘米直径0.5厘米、1厘米的干木棍、薄木片。 教师准备: 1.地震的视频资料(现象)、课件资料(地震成因) 教学过程: 一、情境导入,提出问题 谈话导入:同学们你们知道地震吗?老师搜集了一个地震发生时的资料片,我们一起来开一看。同学们在观看时注意地震发生时有什么现象。 播放录像片 提问:谈一谈伴随着地震发生时看到了什么现象? 学生总结(声音、地面出现裂缝、大地震动)

师:那是什么力量使这么高大的建筑物晃动倒塌(李老师,建筑物晃动倒塌就能说明大地在震动,我能这么表述吗?)甚至使大地出现裂缝呢?(来自地球内部的力量。) 师:地球的内部是什么样子的?看课件(地壳、地幔、地核三个圈层,地壳是有一层一层的岩石组成的,地球内部是不断运动着的。) 二、用模拟实验模拟地震成因 猜测:地震是怎样形成的? 学生猜测 师:大家说得都有一定的道理,我们的猜测是否正确呢?(做实验) 师:对,实验是解决问题的好办法!地震这种自然现象我们看不到,我们只能用模拟实验的方法来模拟地震的成因。 出示实验要求:1把几条颜色不同的毛巾叠放在桌上,当做水平的岩石层。两手按在“岩层”上,把它慢慢向中间挤压,观察会发生什么变化? 学生汇报 师引导:如果毛巾是地壳的岩层,同学们想象会发生什么现象? 同学们在前面猜测到岩层断裂会形成地震,那岩层为什么会断裂呢?下面我们接着做实验 2用手握住木棍(直径0.5厘米干木棍、直径1厘米的干木棍、薄木片。)两端,用力将它压弯,继续用力压,直至压断。注意当木棍被压断时,你听到什么声音?手有什么感觉? 学生实验,教师指导 三、分析现象,认识地震的成因

地震灾害模拟体验实验报告

地震灾害模拟体验实验报告 吴丽红人文学院历本101班 10020126 一、实验目的 了解地震灾害的成因、分类、危害以及地震的防灾措施等。 二、实验内容 体验模拟地震的震动状况、观看关于地震的影片,了解地震灾害的特征、危害、分布等基本知识以及防灾减灾的对策。 三、实验原理简述 当今人类面临着地震灾害的严重威胁,给各国人民造成了难以估计的生命与财产的巨大损失。目前,预防地震灾害,减轻地震灾害带来的损失已经成为各国政府的重要工作之一。与此同时,认识了解地震灾害发生以及发展的规律,对地震灾害进行科学的评估,以期有朝一日对地震灾害进行准确的预报,制定减轻地震灾害的防御对策等已成为广大科学家们重要的研究课题。 (https://www.doczj.com/doc/9d12802038.html,/i?word=%B5%D8%D5%F0%B4%F8&opt-image=on&cl=2& lm=-1&ct=201326592&ie=gbk) 1、地震灾害的相关概念 大地或地壳的突然震动就是地震。震源是地球内部直接发生震动的地方,震中是震源在地面上垂直投影。震源深度是指震源到地面的垂直距离。震中距是在地面上从震中到任一点的距离。 震级是指地震的大小,是以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定

的。中国目前使用的震级标准,是国际上通用的里氏分级表,共分9个等级,在实际测量中,震级则是根据地震仪多地震波所作的记录计算出来的。地震越大,震级的数字越大,震级每差一级,通过地震被释放的能量相差约32倍。地震按震级大小四类:震级小于3级的地震称为弱震;震级等于或大于3级且小于或等于4.5级的地震称为有感地震;震级大于4.5级且小于6级的地震称为中强震;震级等于或大于6级的地震称为强震,其中震级大于或等于8级的地震又可称为巨大地震。 烈度表示地面受到地震的影响和破坏的程度,它用“度”来表示。一般而言,震级越大,烈度就越高。同一次地震,震中距不一样的地方烈度就不一样。 2、地震波的传播 地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地球内部存在着地震波速度突变的基干界面、莫霍面和古登堡面,将地球内部氛围地壳、地幔和地核三个圈层。地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波。纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5-7千米/秒,传播速度较快,可以通过固体、液体和气体传播,又称为P波,它使地面上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波,在地壳中的传播速度为3.2-4千米/秒,又称为S波,只能通过固体传播,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。面波又称为L波,是由纵波与横伯伯哦字地表相遇后激发产生的混合波,波长大,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要原因。 3、地震的成因及分类 地震的成因到目前为止,仍然是一个有争议性的问题。但是地震的发生大致可以分为人为和自然两方面,其中绝大多数的地震是由自然引起的,成为天然地震,其中天然地震又可以分为构造地震、火山地震和塌陷地震。构造地震是由于地壳深处岩层错动、破裂所造成的地震策划能够为构造地震。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。火山地震是由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。塌陷地震是由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,影响范围小,不会造成大的破坏。认为地震可分为人工地震和诱发地震两种。人工地震是由于某些人为的原因,如工业爆破,矿山开采,核爆炸等,也能引起地面剧烈振动,但是影响范围小,不会造成大的破坏。 4、地震的分布 世界地震带分布主要包括四个带: 环太平洋地震带:全世界地震释放总能量的80%来自这个带,大约80%的浅源地震和90%的中深源地震都集中在这个地区。 地中海-喜马拉雅山地震带:这个带以浅源地震为主,多位于大陆部分,分布范围较广。 大洋中脊带:地震活动性较弱,均为浅源地震。 东非裂谷带:地震活动较强,均为浅源地震。

浅层地震勘探

浅层地震勘探

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本科生实验报告 实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月

目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况第三章工区地理情况和经济地理情况第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图

第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探和反射波勘探,此实习报告完成了从野外数据采集到室内资料处理和解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。

地震记录簿数值模拟的褶积模型法

本科生实验报告 实验课程数值模型模拟 学院名称地球物理学院 专业名称勘测技术与工程 学生 学生学号 指导教师熊高君 实验地点5417 实验成绩 2015年5月

理工大学 《地震数值模拟》实验报告

实验报告 一、实验题目: 地震记录数值模拟的褶积模型法 二、实验目的: 掌握褶积模型基本理论、实现方法与程序编制,由褶积模型初步分析地震信号的分辨率问题。 三、原理公式 1、褶积原理 地震勘探的震源往往是带宽很宽的脉冲,在地下传播、反射、绕射到测线,传播经过中高频衰减,能量被吸收。吸收过程可以看成滤波的过程,滤波可以用褶积完成。在滤波中,反射系数与震源强弱关联,吸收作用与子波关联。最简单的地震记录数值模拟,可以看成反射系数与子波的褶积。通常,反射系数是脉冲,子波取雷克子波。 (1)雷克子波: wave(t)=cos(2ft)* (2)反射系数: (3)褶积公式: 数值模拟地震记录trace(t): trace(t) =rflct(t)*wave(t); 反射系数的参数由 z 变成了 t,怎么实现?在简单水平层介质,分垂直和非垂直入射两种实现,分别如图 1 和图 2 所示。

图1 图2 1)垂直入射: t=2h/v; 2)非垂直入射: t= 2、褶积方法 (1)离散化(数值化) 计算机数值模拟要求首先必须针对连续信号离散化处理。反射系数在空间模型中存在,不同深度反射系数不同,是深度的函数。子波是在时间记录上一延续定时间的信号,是时间的概念。在离散化时,通过深度采样完成反射系数的离散化,通过时间采样完成子波的离散化。如果记录是 Trace(t),则记录是时间的函数,以时间采样离散化。时间采样间距以Δt 表示,深度采样间距以Δz 表示。在做多道的数值模拟时,还有横向Δx 的概念,横向采样间隔以Δx 表示。 离散化的实现:t=It×Δt;x=Ix×Δx;z=Iz×Δz; 或:It=t/Δt; Ix=x/Δx; Iz=z/Δz (2)离散序列的褶积 trace(It)= 四、实验容 1、垂直入射地震记录数值模拟的褶积模型; 2、非垂直入射地震记录数值模拟的褶积模型。 五、方法路线

浅层地震勘探

本科生实验报告 实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月

目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况第三章工区地理情况和经济地理情况第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议

第八章报告附图 第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探和反射波勘探,此实习报告完成了从野外数据采集到室资料处理和解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。

-地震勘探实验报告

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)。

模拟地震

【探究缘由】2004年12月26日的印度洋海域地震并引发的海啸,让全世界为之震惊。面对这样的自然灾害,人类的力量实在渺小。人地关系的和谐发展是我们追求的目标,先让我们进行一次地震模拟实验吧!【活动目的】地震是一种常见的、突发的自然灾害。在学习有关专题后,我们用实验模拟地震,以正确理解震级和烈度的关系,强化学生防灾减灾自我救护的意识。【知识整合】结合物理学中有关机械波的知识。【活动准备】地震模拟实验所需的基本材料有:一个高大中空的讲台、一把榔头、一堆木制积木、一堆乐高(有咬合口)积木等。【活动过程】1.在讲台上用普通的木制积木搭建一建筑物(表示建筑物抗震性能一般),榔头敲击讲台四周,模拟地震的发生。2.改变敲击力度,模拟震级升高,烈度加大,建筑物毁坏。3.改变震中距、震源深浅等地震要素,烈度随之改变。4.在讲台上用普通的木制积木搭建两个不同结构的建筑物,使之位于不同位置(如一位于桌角,另一位于桌中央),敲击讲台,观察结果。5.采用乐高积木(表示建筑物抗震性能良好)继续重复上述步骤,模拟实验。(填写表格略)【分析结论】改变震级、震中距、震源深浅、地质构造、地貌特点、地面建筑物的结构等要素,可理解地震、烈度与灾度的区别与联系,即每次地震只有一个震级,却有不同的烈度。【拓展建议】1.能否设计出更精准的实验敲击力度,使实验更具有可观测性和比较性。2.能否将两种积木结合,尝试搭建框架结构或钢筋混凝土结构建筑物,继续实验。【知识链接】震级·烈度·灾度一个地方发生了地震,它的强度有多大?破坏程度如何?灾损如何?这一切,都需要有一个衡量和界定的标准。这个标准,就是“震级”“烈度”和“灾度”。“震级”指的是地震的强度,它跟地震释放的能量有关。一次地震,只有一个震级。释放能量相同的地震,它们的震级相同。释放的能量越大,震级也越大。震级是根据台、站地震图上记录的最大振幅的地动位移及与之相应的周期,并考虑到地震波按震中距离而产生的衰减,按一定公式计算出来的。地震与所释放的地震波能量有固定的函数关系。震级每增大1级,其释放能量约增30~32倍。按震级定义和计算公式,震级没有上限。不过,到目前为止,世界上有记录可查的最大地震,是1933年3月2日的日本大地震和1960年5月22日的智利大地震,其震级为8.9级。[!--empirenews.page--]“烈度”是用来反映地震中地面受到的影响和破坏程度的一个概念。是用以表达地震强度的一种方式,是衡量地震在一定地域产生或可能造成的破坏程度的一种“尺度”。烈度的大小,主要是根据在一定地点地震对地面建筑物和地形的破坏程度,以及人的直觉反应等等来界定的。我国和世界上多数国家都把地震烈度划为12度:1度最轻,12度最强烈。●小于3度:人无感受,仅仪器能记录到;●3度:夜深人静时人有感受;●4~5度:睡觉的人惊醒,吊灯摆动;●6度:器皿倾倒、房屋轻微损坏;●6~8度:房屋破坏,地面裂缝;●9~10度:房倒屋塌,地面破坏严重;●10~12度:毁灭性的破坏。一次地震,震级只能是一个,但烈度则会因地而异。因为烈度不仅与震级的强弱有关,而且还与震源的深浅、距离震中的远近,以及地震波通过地段的“介质条件”等有关。一般地说,如果震级相同,震源浅的地震往往要比震源深的地震对地表的破坏程度大,烈度也高。“灾度”是指地震区所受到的灾害严重程度。不仅包括地表形态和地貌的被扭曲、断裂、陷落和崩塌程度,同时也包括各种建筑物、人员及经济的损害程度。灾度的大小不仅取决于震级的大小和烈度的高低,而且还与发震区的人口密度和经济发达程度密切相关。此外,与地震发生的时刻(白昼和黑夜),以及防灾救灾的具体措施是否得当等,也有很大的关系。

地震记录数值模拟的褶积模型法

实验课程数值模型模拟 学院名称地球物理学院 专业名称勘测技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师熊高君 实验地点 5417 实验成绩 2015年5月

成都理工大学 地震数值模拟》实验报告

实验报告 实验题目: 地震记录数值模拟的褶积模型法 二、实验目的: 掌握褶积模型基本理论、实现方法与程序编制,由褶积模型初步分析地震信号的分辨率问题。 三、原理公式 1、褶积原理 地震勘探的震源往往是带宽很宽的脉冲,在地下传播、反射、绕射到测线,传播经过中高频衰减,能量被吸收。吸收过程可以看成滤波的过程,滤波可以用褶积完成。在滤波中,反射系数与震源强弱关联,吸收作用与子波关联。最简单的地震记录数值模拟,可以看成反射系数与子波的褶积。通常,反射系数是脉冲,子波取雷克子波。 (1)雷克子波: wave(t)=cos(2 ft)* (2)反射系数: (3)褶积公式: 数值模拟地震记录trace(t): trace(t) =rflct(t)*wave(t); 反射系数的参数由 z 变成了 t,怎么实现?在简单水平层介质,分垂直和非垂直

图1 图 2 1) 垂直入射: t=2h/v ; 2)非垂直入射: t= 2 、褶积方法 (1) 离散化(数值化) 计算机数值模拟要求首先必须针对连续信号离散化处理。反射系数在空间模 型中存在,不同深度反射系数不同,是深度的函数。子波是在时间记录上一延续 定时间的信号,是时间的概念。在离散化时,通过深度采样完成反射系数的离散 化,通过时间采样完成子波的离散化。如果记录是 Trace (t ),则记录是时间的 函数,以时间采样离散化。时间采样间距以Δt 表示,深度采样间距以Δz 表示。 在做多道的数值模拟时,还有横向Δx 的概念,横向采样间隔以Δx 表示。 离散化的实现:t=It×Δt;x=Ix×Δx;z=Iz×Δz; 或:I t=t/Δt; Ix=x/Δx; Iz=z/Δz (2) 离散序列的褶积 trace(It)=

浅层地震勘探(完整资料).doc

【最新整理,下载后即可编辑】 本科生实验报告 实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月

目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况 第三章工区地理情况和经济地理情况 第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图 第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探和反射波勘探,此实习报告完

成了从野外数据采集到室内资料处理和解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。

地震勘探实验报告记录

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)。

浅层地震勘探

本科生实验报告实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月 目录 第一章序言 第二章工作目的与任务及工作完成情况 第三章工区地理情况与经济地理情况 第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5、1反射波数据处理 5、1、1 原始记录 5、1、2 道均衡 5、1、3 一维滤波 5、1、4 二维滤波 5、1、5 抽道集

5、1、6 速度分析 5、1、7 动校正 5、1、8 水平叠加 5、1、9 混波 5、1、10 时深转换 5、1、11 数据输出 5、2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图 第一章序言 地震勘探就是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理就是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理就是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震就是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探与反射波勘探,此实习报告完成了从野外数据采集到室内资料处理与解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的就是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方

法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。 第二章:工作的目的与任务及工作的完成情况 2、1 实习的目的及要求 1、学习使用与维护地震仪器装备,以小组为单位,完成工区一部分物理点的测量工作。 2、学习与掌握多种地震分支方法的野外基本工作方法与技术,并能处理野外出现的一般故障问题。 3、结合实际工区的资料,初步了解地震工作设计的原则与方法。 4、学习并掌握地震野外资料的一般整理、处理与反演、图示方法。 5、根据工区实际地质条件与实测的物探资料,编写实习报告,初步掌握物探资料的解释方法。 2、2 工作完成情况 工作共两周时间,第一周就是野外数据采集,第一天观察并掌握地震仪器的使用,接着天在银杏反射波工区,后天再南苑折射波工区施工。第二周进行数据处理并解释。野外数据采集反射波完成4条测线、 第三章工区的自然地理与经济地理情况 3、1 银杏工区 反射波勘探工区就是在银杏篮球场道路之间的一个草坪区域,上覆疏松粘土层,下伏泥岩。由于地震波在疏松地层传播时能量损失

折射波勘探实验报告全解

《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,

三维地震勘探技术

三维地震勘探技术及其应用 [摘要] 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探测,探测区内解释断层71条,其中可靠断层61条,较可靠断层10条,31个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。 [关键词] 三维地震采区 [abstract] this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas without any coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost. [key words] three dimensional seismic mining area 0.引言 随着煤炭地震勘探技术的提高,尤其是九十年代以来三维地震勘探在煤炭系统的应用与推广,三维地震勘探技术在煤矿采区进行小构造勘探成为现实,给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。 近年来,随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展,已形成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系,其中三维地震勘探技术是五大关键技术之一。[1]

浅层地震勘查技术规范

中华人民共和国地质矿产行业标准 浅层地震勘查技术规范Dz/T 01 7 0—1 9 97 1、范围 本标准规定了浅层地震勘查的设计、施工、记录质量评价和资料处理解释以及成果报告的编写、审查与评价等要求。 本标准适用于各种目的任务探测深度在几米至数百米范围的浅层地震勘查工作。在工作中除应符合本规程的要求外,还应符台国家现行有关标准的规定。 2、引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 12950-9l地震勘探爆炸安全规程 Dz/T 0076-93石油、天然气和煤田地震勘探图式、图例及用色标准 Dz/T0153-95 物化探工程测量规范 3总则 3.1应用领域 3 1 1工程、水文、环境地质调查。 a)测定覆盖层厚度及基岩界面起伏形态; b)测定基岩岩岩性及风化层厚度的变化; c)测定隐伏断层、裂隙破碎带的位置、宽度及展布方向; d)测定砾石层中潜水面深度和地下含水层分布; e)探测岩溶及地下洞穴, f)划分松散沉积地层层序; g)滑坡及塌陷等灾害地质调查; h)地质填图; i)地质基础检测和岩士弹性力学参数测定等。 3.1.2区域和场地稳定性调查段评价。 a)进行岩体及场地土分类; b)计算场地卓越周期; c)判定砂土液化势; d)场地土地震效应分析和反应谱计算; e)地震烈度小区划工作中局部构造的调查等。 3 1 3能源、矿产地质调查及其他。 a)浅层油气和煤田的勘查和开发, b)铀矿床勘查; c)地热资源勘查; d)金属及非金属矿床勘查; e)建筑材料资源勘查; f)油气地震勘探中的低速带和降速带测定; g)古代遗存及地下埋设物探测等。 3 2应用方法及探测能力 3 2 1进行浅层地震勘查工作设汁时,应根据各方法的探测能力,地球物理前提和使用条件.合理选用适用的折射波法、反射波法、直达波法和瑞雷波法。 各种方法在层状和似层状介质条件下应用,可得到较好效果。在地质构造复杂、弹性波激发接收条件差、振

地震勘探资料处理

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

叠加地震记录的相移波动方程正演模拟数值模拟实验共22页

《地震数值模拟》实验报告 一、实验题目 叠加地震记录的相移波动方程正演模拟

二、实验目的 1.掌握各向同性介质任意构造、水平层状速度结构地质模型的相移波动方程正演模拟基本理论 2.实现方法与程序编制 3.由正演记录初步分析地震信号的分辨率。 三、实验原理 1、地震波传播的波动方程 设(x,z)为空间坐标,t为时间,地震波传播速度为v(x,z),则二位介质中任意位置、任意时刻的地震波场为p(z,x,t):压缩波——纵波。则二维各向同性均匀介质中地震波传播的遵循声波方程为 2、傅里叶变换的微分性质 p(t)与其傅里叶变换的P(w)的关系: 3、地震波传播的相移外推公式 令速度v不随x变化,只随z变化,则利用傅里叶变换微分性质把波动方程(变换到频率-波数域,得: 4、初始条件和边界条件 按照爆炸界面理论,反射界面震源在t=0时刻同时起爆,此时刻的波场就是震源。根据不同情况,可直接使用反射系数脉冲或子波作震源。如果直接使用反射系数作震源脉冲,则初始条件可表示为: 5、边界处理

(1)边界反射问题 把实际无穷空间区域中求解波场的问题化为有穷区域求解时,左右两边使用零边界条件。物理上假设探区距Xmin与Xmax两个端点很远,在两个端点上收到的反射波很弱。但是,上述条件在实际中不能成立,造成零边界条件反而成为绝对阻止波通过的强反射面。在正演模拟的剖面上出现了边界假反射干涉正常界面的反射。 (2)边界强反射的处理 镶边法、削波法、吸收边界都能有效消除边界强反射。 削波法就是在波场延拓过程中,没延拓一次,在其两侧均匀衰减到零,从而消除边界强反射的影响。假设横向总长度为NX,以两边Lx道吸波为例,有以下吸波公式: 四、实验内容

-地震勘探实验报告

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。

浅层地震勘探实验报告修订稿

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)

数值模拟实验一

数值模型模拟实验报告 实验名称:地震记录数值模拟的褶积模型法实验学院:地球物理学院 学号:2010050603xx 教师:熊高军 姓名:Blackheart--Mike 日期:2010.6.13

实验一 一、实验题目 地震记录数值模拟的褶积模型法 二、实验目的 掌握褶积模型基本理论、实现方法与程序编制,由褶积模型初步分析地震信号的分辨率问题。 三、原理公式 1、褶积原理

地震勘探的震源往往是带宽很宽的脉冲,在地下传播、反射、绕射到测线,传播经过中高频衰减,能量被吸收。吸收过程可以看成滤波的过程,滤波可以用褶积完成。在滤波中,反射系数与震源强弱关联,吸收作用与子波关联。最简单的地震记录数值模拟,可以看成反射系数与子波的褶积。通常,反射系数是脉冲,子波取雷克子波。 (1)雷克子波 (2)反射系数: (3)褶积公式: 数值模拟地震记录trace(t): trace(t) =rflct(t)wave(t) 反射系数的参数由z变成了t,怎么实现?在简单水平层介质,分垂直和非垂直入射两种实现,分别如图1和图2所示。 1)垂直入射:

2)非垂直入射: 2、褶积方法 (1)离散化(数值化) 计算机数值模拟要求首先必须针对连续信号离散化处理。反射系数在空间模型中存在,不同深度反射系数不同,是深度的函数。子波是在时间记录上一延续定时间的信号,是时间的概念。在离散化时,通过深度采样完成反射系数的离散化,通过时间采样完成子波的离散化。如果记录是Trace(t),则记录是时间的函数,以时间采样离散化。时间采样间距以 t表示,深度采样间距以 z表示。在做多道的数值模拟时,还有横向x的概念,横向采样间隔以 x表示。离散化的实现:t=It× t;x=Ix× x;z=Iz× z或:It=t/ t; Ix=x/ x; Iz=z/ z (2)离散序列的褶积

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