03地震勘探原理解释-地震波动力学
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地震勘探原理及资料解释地震勘探,听起来挺高大上的,其实就是个让我们了解地球“脾气”的办法。
想象一下,地球就像一个顽皮的小孩子,有时候静悄悄的,有时候突然发脾气,吓得我们一跳。
地震勘探就是要通过各种各样的技术手段,提前摸清这小家伙的脾气,让我们不至于在关键时刻被吓到。
你可能会想,怎么搞呢?其实就是借助一些物理原理。
比如说,地球内部的结构就像一块大蛋糕,各种层次和口味都有。
当地震发生时,能量会在地球内部传播,就像把蛋糕切了一刀,瞬间产生的震动波就像蛋糕屑一样,往四面八方飞散。
咱们的科学家就利用这些震动波,像侦探一样,去追踪它们,分析它们的特征,最后绘制出一幅地球内部的“画像”。
勘探过程中,有个工具叫地震仪,听起来挺神秘,其实就是一个能够捕捉到微小震动的机器。
它就像一个超级敏感的耳朵,随时准备记录下地球的“低语”。
地震仪能把地震波转换成电信号,然后传输到计算机里,经过处理后,就能显示出波的特征。
你可以想象一下,一个大屏幕上出现各种波形图,像极了音乐的音符。
没错,这就是地球在“唱歌”,而我们的任务就是要听懂它的歌声。
还有一点很重要,数据解释也不容小觑。
这就像是看一幅画,你得先搞清楚每个颜色和线条代表的是什么。
科学家们通过对地震波的分析,找出波的传播速度、频率和振幅等参数,再结合地质资料,像拼图一样,把整个地壳的构造拼凑出来。
这一步可不是简单的事情,简直就像是“打地鼠”,有时候一不小心就会漏掉关键的信息。
有些地方,地震波传播得快,有些地方传播得慢,这背后其实是地球内部物质的差异。
有些地方是岩石,有些地方是水,有些地方可能还藏着油气,这些都能通过波的特性来判断。
科学家们就像开了个“寻宝”游戏,越深入,就越能发现宝藏。
想想看,谁不想知道自己脚下藏着什么呢?不过,地震勘探也不是总能一帆风顺。
偶尔会碰到“误报”,这就像你听到远处的雷声,以为要下雨,结果只是一场虚惊。
科学家们需要反复验证和校正数据,才能得出可靠的结论。
一.名词解释1.子波:在信号分析领域中,把具有确定起始时间和限定能量的信号称为子波。
2.波阻抗:在声学中把密度和波速的乘积叫做声阻抗,在地震学中习惯叫做波阻抗。
3.波线:在几何地震学中,用于描述波能量从一点传播到另一点的路径就是射线,又称波线。
4.地震勘探:地震勘探就是用人工方法(如爆炸,敲击等)产生振动(地震)后,研究振动在地下的传播规律,以查明地下地质情况和有用矿藏的一种勘探方法。
5.振动图:描述某一质点位移与时间关系的图形叫振动曲线,习惯上成为振动图。
6.观测系统:地震勘探中的观测系统是指地震波的激发点与接收点的相互位置关系。
7.地震资料解释:就是把地震资料转化为抽象的地质术语,即根据地震资料确定地质构造形态和空间位置,推测地层的岩性、厚度及层间接触关系,确定地层含油气的可能性,为钻探提供准确井位等。
8.水平叠加:是将不同接收点收到来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种做法能有效压制干扰噪声,提高信噪比,改善地震记录质量,特别是压制规则干扰波(多次波)效果较好。
9.纵测线:激发点和观测点在同一条直线上的测线。
10.非纵测线:激发点和观测点不在同一条直线上的测线。
11.平均速度:一组水平层状介质中某一界面以上介质的平均速度就是地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总的传播时间之比。
12.均方根速度:把水平层状介质情况下的反射波时距曲线近似地当作双曲线,求出的波速就是这一水平层状介质的均方根速度。
13.射线平均速度:就是将地震波沿某一条射线传播所走的总路程长度除以所需的时间,所得结果叫做地震波沿这条射线的射线平均速度。
14.叠加速度:在一般情况下,(包括水平界面均匀介质、倾斜界面均匀介质、覆盖层为层状介质或连续介质等),都可将共中心点反射波时距曲线看作双曲线,用一个共同的式子来表示:t2 =t02 +x2 /v a2 ,式中v a加速度。
15.无规则干扰波:主要指没有一定频率,也没有一定传播方向的波,在记录上形成杂乱无章的干扰背景。
《地震勘探原理》复习要点几何地震学(地震波运动学):研究地震波传播时间与波前空间位置的关系,采用波前、射线等几何图形来描述波的运动规律,如反射定律、透射定律、斯奈尔定律、费马原理、惠更斯原理,研究地震波时距曲线及解释理论,速度对波的传播路径和时间的影响等,所以,几何地震学在构造勘探中起重要作用。
地震波动力学是相对运动学而言的,从波的能量角度来研究其传播规律,如波的振幅、波形、频率、吸收、极化特点等。
岩石具有弹性性质,地震波是在地下介质中传播的弹性波,其基本规律由弹性波动方程来反映,因此,讨论地震波动力学问题就是讨论波动方程的建立与求解问题,从中获取地震波相应规律。
Huygens 波前原理:在弹性介质中,已知t时刻波前面上的各点,可以看成一个新的点震源,它们产生次扰动,形成子波前,经dt后新波前的位置就是这些子波前的包络。
Fermat 射线原理:波沿射线传播,所用时间最少。
用射线和波前来研究波的传播,是一种用几何作图来反映物理过程的简单方法,这就是几何地震学理论基础。
但它无法解释波的能量问题,于是Fresnel 对波前原理的补充:任一点处质点的新扰动,相当于上一时刻波前面上全部新震源所产生的子波在该点处相互干涉叠加形成的合成波。
合称为惠更斯—菲涅尔原理物理地震学:利用地震波的动力学方法研究地震波运动状态规律的科学,其中包括研究地震波能量、振幅、频率和波形等变化。
相对几何地震学而言,它能够阐明几何地震学不能解释的现象,例如绕射波的传播,菲涅尔带的能量聚焦作用等,物理地震学的实质是惠更斯-菲涅尔原理。
由于地震波的动力学特点受地层的岩性、结构和厚薄的影响很明显,因此,充分研究和利用地震波的物理学特性可提高地震资料的解释质量和解决地质问题的能力。
勘探地震学:通过利用人工激发的地震波在地层中传播特性的观测,分析计算各种波的到达时间和研究波的强度和形状,了解地质构造、岩性变化和地层速度等参数的科学。
其研究内容和方法与地震勘探大致相同。
地震勘探原理
地震勘探是一种常用的地质勘探方法,通过地震波在地下介质
中的传播特性,可以获取地下结构和地层信息。
地震勘探原理主要
包括地震波的产生、传播和接收三个过程。
首先,地震波的产生是地震勘探的第一步。
一般采用地震震源
来产生地震波,地震震源可以是人工产生的爆炸或者地震仪器产生
的振动,也可以是自然地震。
地震波产生后,会在地下介质中传播,根据地震波在不同介质中的传播速度和衰减规律,可以获取地下介
质的结构和性质信息。
其次,地震波在地下介质中的传播是地震勘探的核心过程。
地
震波在地下介质中传播时会受到地层的反射、折射和透射等现象的
影响,这些现象会改变地震波的传播路径和传播速度。
通过分析地
震波在地下介质中的传播规律,可以获取地下介质的结构信息,比
如地层的界面位置、地层的厚度和速度等。
最后,地震波的接收是地震勘探的最后一步。
地震波在地下介
质中传播后,会被地震接收器接收到。
地震接收器可以是地震仪器
或者地面上的传感器,通过接收地震波的到达时间和振幅等信息,
可以获取地下介质的性质信息,比如地下介质的密度、泊松比和剪
切模量等。
总的来说,地震勘探原理是通过地震波的产生、传播和接收三
个过程,来获取地下介质的结构和性质信息。
地震勘探在石油勘探、地质灾害预测和地下水资源勘探等领域有着广泛的应用,是一种非
常重要的地质勘探方法。
通过对地震勘探原理的深入理解,可以更
好地应用地震勘探技术,为地质勘探和地质灾害预测提供更加准确
的地下信息。
地震勘探原理第一章地震波的运动学地震波运动学:研究在地震波传播过程中的地震波波前的空间位置与其传播时间的关系,即研究波的传播规律,以及这种时空关系与地下地质构造的关系。
它是用波前、射线等几何图形描述波的运动(传播)过程和规律,与几何光学的一些原理相似,所以也称为几何地震学。
地震波动力学:研究地震波在传播过程中波形、振幅、频率、相位等特征的及其变化规律,以及这些变化规律与地下的地层结构,岩石性质及流体性质之间存在的联系。
地震波动力学是从介质运动的基本方程(波动方程)出发来研究地震波的传播特点的。
从能量的角度来研究波的特征。
地震波运动学+地震波动力学 = 地震波场理论1、利用地震波的运动学特征来查明地下的地质构造的形态。
2、利用地震波的动力学特征及其变化规律来研究地下的地层,岩性及油气显示有一定的实际意义。
第一节地震波的基本概念1、地震勘探是研究波在地下介质传播规律的一种方法。
2、有波的传播就有振动。
振动与波构成了地震勘探的基础。
一、振动和波的基本概念1、振动振动--某质点在其平衡位置附近做来回往返的运动。
通常以周期性为其特征,用振幅、频率来描述。
振幅(A)—质点离开平衡位置的最大位移。
频率(f )—每秒钟内振动的次数称频率。
周期(T)—质点从某位置振动后再回到该位置所需的时间称周期,与频率互为倒数。
f=1/T2、波动波动--就是振动在介质中的传播。
介质内某质点的振动,通过介质质点的相互作用传递相邻质点的振动,如此传递下去就形成了波动。
波动产生的条件:1、振动是波动的源、有传播的介质。
2、质点振动的传播,是能量的传播。
波动是能量传播的重要方式之一。
特点:当能量在介质中通过波动从一个地方传到另一个地方时,介质本身并不传播。
3、波动的参数描述质点振动速度--质点在其附近位置振动的速度。
波速--质点振动能量传播的速度,或振动在介质中传播的速度。
质点振动速度与波动的传播速度不同,其振动方向与传播方向也不一定相同波是在介质内部或表面传播的一种振动,也就是介质中质点振动的传播过程。
第二章几何地震学第二章几何地震学本章内容提要:Main Content:在这一章中我们将讨论地震勘探的一些基本原理,这些原理是地震勘探的理论基础。
首先介绍岩石的弹性、地震波的基本概念(类型、描述(振动图、波剖面、频谱、波前、射线〕);然后,分析地震波在岩石中的传播速度,最后讨论地震波在分界面上、层状介质中的传播规律以及地震波的频谱和振幅特点。
第一节岩石的弹性Passage 1 Rock Elasticity Property本节主要内容:1.理想弹性介质与粘弹性介质Ideal Elasticity Media and Plastics Media2、几种弹性模量(弹性常数)Some Elasticity Mould/Constant1.理想弹性介质与粘弹性介质(Ideal Elasticity Media and Plastics Media)介质分为:1)弹性介质:物体受力后,发生形变,但当外力撤消后,即能恢复原状的性质。
2)塑性介质:物体受力后,发生形变,但当外力撤消后,不能恢复原状的性质。
一般,自然界中的任何物体都具有这两种性质,但把它看成是什么性质或说看成是弹性介质还是塑性介质,是与一定的因素有关的,即一个物体是弹性还是塑性介质,除与本身性质有关外,还与外力大小、作用时间长短有关,如弹簧,一般我们都把它看成是弹性体,但当我们的作用力非常大,并且作用时间很长时,它也变成塑性体(即使除去外力后,弹簧也弹不起来了)结论1:地震勘探中将地下岩石看做为弹性介质---地震勘探的理论基础由于在地震勘探中作用力都是很小,且作用时间也很短(一瞬间),故可把地下介质看作以弹性为主,抽象后为弹性介质。
2、几种弹性模量(弹性常数)(Some Elasticity Mould/Constant)当用相同的力作用于不同的岩石,将可能产生不同的形变,这是因为不同的岩石具有不同的弹性性质,通常可用下述弹性模量(常数)来描述岩石的弹性性质。
地震勘探原理、方法及解释嘿,朋友们!今天咱来聊聊地震勘探这档子事儿。
你说这地震勘探啊,就像是给地球做一次超级全面的身体检查!想象一下,地球就像一个巨大的神秘盒子,我们想知道里面装了啥,这时候地震勘探就派上用场啦!它的原理呢,其实也不复杂。
咱就好比往地球这个大盒子里扔了个小石子,然后听听它发出的声音,通过这些声音来了解地球内部的情况。
是不是挺有意思的?地震勘探的方法呢,那可是有讲究的。
得先选好地方,就像咱出门找好玩的地儿一样,得找对地方才能玩得尽兴呀!然后呢,布置好各种仪器设备,这就好比给咱的探秘行动准备好工具。
接着,制造出地震波,让它在地底下传播开来。
嘿,这地震波就像个小侦探,在地球里面跑来跑去,把看到的听到的都带回来。
解释这些数据可就像是解开一个超级大谜团!你得有一双火眼金睛,从那些复杂的数据里看出门道来。
这可不是随便谁都能做到的哟!得有经验,得有本事。
有时候那些数据就像一堆乱麻,得耐心地一点点去理清楚。
咱说地震勘探这事儿,就跟医生看病似的。
医生得通过各种检查来判断病人身体有没有问题,咱地震勘探也是通过各种手段来了解地球内部的情况呀!而且这可是个技术活,一点都马虎不得。
要是弄错了,那可就像医生误诊一样,后果不堪设想呢!你说要是没有地震勘探,咱对地球内部的了解不就少了很多嘛!那可不行,咱得把地球这个大宝贝好好研究研究,这样才能更好地和它相处呀!它可是咱的家呢!地震勘探的用处可大了去了。
可以帮咱找到石油、天然气这些宝贝资源,没有它,咱的汽车怎么跑?咱的暖气怎么热?它还能帮助咱了解地质结构,预防地震灾害呢!这多重要啊,就像给咱的家加上了一道保险。
所以说啊,地震勘探可不是小事儿,它是咱探索地球的重要手段。
咱得重视它,好好研究它,让它为咱人类服务。
让我们一起为地震勘探点赞,为那些默默工作在地震勘探一线的人们点赞!他们就像地球的守护者,通过自己的努力让我们更加了解我们的家园。
怎么样,地震勘探是不是很神奇?很厉害?反正我是这么觉得的!。