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物探-浅层折射波法和反射波法

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地震勘探原理名词解释(2)

地震勘探原理名词解释(2)

第一章地球物理方法(Exploration Methods): 利用各种仪器在地表观测地壳上的各种物理现象，从而推断、了解地下的地质构造特点，寻找可能的储油构造。

它是一种间接找油的方法。

特点：精度和成本均高于地质法，但低于钻探方法。

地震勘探：就是利用人工方法激发的地震波(弹性波)，研究地震波在地层中传播的规律，以查明地下的地质构造，从而来确定矿藏（包括油气、矿石、水、地热资源等）等的位置，以及获得工程地质信息。

第二章地震勘探: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,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.地震波：在岩层中传播的弹性波。

反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。

爆炸时产生的尖脉冲，在爆炸点附近的介质中以冲击波的形式传播，当传播到一的距离后，波形逐渐稳定，我们称这时的地震波为地震子波。

几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系，他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学. 波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线.正常时差的定义：第一种定义:界面水平情况下,对界面上某点以炮检距x进行观测得到的反射波旅行时同以零炮检距(自激自收)进行观测得到的反射波旅行时之差,这纯粹是因为炮检距不为零引起的时差. 第二种定义:在水平界面情况下,各观测点相对于爆炸点纯粹是由于炮检距不同而引起的反射波旅行时间差.倾角时差：当界面倾斜时，炮检距相同，但相邻反射点传播时间不同而产生的角度差由激发点两侧对称位置观测到的来自同一界面的反射波的时差。

这一时差是由于界面存在倾角引起的。

浅谈工程物探常用方法与现场应用

浅谈工程物探常用方法与现场应用

其勘探 难度 极大 ， 在 实 际应 用 中存在着 诸 多问题 和难点 ， 现把常 用工程 物探 方
法 介绍 如 下 。 １工程 地 震勘 探 工程上 常 用的地 震勘 探可分 为高分 辨率 浅层地 勘探 、 瑞 雷波勘 探 、 地震 映 像、 横波 勘探 四种 。 在工程 及水文地 质调查领 域 ， 地震 波法勘探 经常被 用来详 细 划分 第 四纪 地层 、 确定 目标层 的深度 、 厚度 、 起伏 形态 、 横 向分布 ， 探测 异常体 的 位 置和 埋深 、 寻 找溶 洞 、 断 层及破 碎 带 。 １ ． １ 高分辨 率浅 层地勘 探
应用 技 术
Ｃ ｈｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
●Ｉ
浅 谈 工程 物探 常 用 方法 与现 场 应 用
杨再立 马文杰 汪
（ １ ． 东 华理 工 大学 江西 南昌
娜ｚ
０ ６ ３ ０ ０ ０ ）
点上接 收到 的来 自同一 反射 点的地 震记录进 行叠加 ， 这 样可 以压 制多 次波和各 种 随机干扰 波 ， 从 而大 大地提 高信 噪 比和 地震剖 面 的质量 ， 并 且可 以提取 速度 等重 要参数 。 （ ２ ） 浅层 初至折射 波法 。 浅层 初至折射 波法地 震勘探 是国 内外 公认
科学 技术 的进 步 ， 物探技 术 的发展 日趋成 熟 ， 它的应 用与 发展 已成为衡 量地 质 勘察 现代化 水 平的重 要标 志。 相 对于 常规 物探方 法 ， 工程 物探最 大特点 就是 大 多研究 的是精 细、 微 弱的 问题 ， 又 是在强 干扰背景 中提取微 弱 的异 常信 息， 因此
的勘 测浅层地 震构 造的有效 方法之 一。 它 能探 测基 岩 的深度 、 起伏 、 岩性接触 带 及断 裂破碎带 的位 置和延伸 方向 ， 尤其能 测定基 岩中 的纵波速度 的大４ 、 及其分 布范 围 ， 从 而 了解测 区基 岩 的岩性变 化 和致 密程 度等 。

浅层折射波和浅层折射反射波

浅层折射波和浅层折射反射波

浅层折射波和反射波的原理及其应用实例资源与环境工程09工程地质勘查200920425175张准南浅层折射波和反射波的原理及其应用实例摘要：折射波和反射波是近十多年来随着电子技术的发展及微机数字处理系统的开发和普及才得以迅速发展。

关键词：浅层折射波反射波实例应用检测浅层折射波法是一种使用相对较早且较成熟的方法；可用来探测覆盖层厚度、基岩面起伏、断层及古河道；弱点：分辨率较低、测线较长；浅层反射波法具有相对较高的分辨率，可以采用较小的炮检距进行观测，因而可以采用较短的勘探测线；对资料的数字处理技术要求较高。

一，数据采集系统<一> 数据采集所用仪器1.1地震仪：是将埋置于介质表面的检波器所接收到的地震波信号进行放大、显示并记录下来的专门仪器，一般皆具有滤波、放大、模数转换及数字记录和微机处理等功能。

目前地震仪的要求主要有以下几点：（1）可选择、可扩展的仪器道数和激发方式；（2）较宽的通频带以及灵活多样的滤波方式；（3）前置放大倍数可选；（4）范围较广的采样率；（5）灵活多样的存储、记录和显示方式；（6）带微机或微处理器及实时处理系统；（7）具有一机多用的性能1.2用来释放地震能量的装置（1）雷管和炸药震源一般工程地震勘探常用的震源为圆柱状成型TNT或铵梯炸药震源，它具有能量强、所激发的地震波具有良好的脉冲性等优点。

激发时，由瞬发电雷管引爆，延迟时间最多仅2ms，以雷管线断开作为起爆即时信号。

一般可在浅坑、浅井或水中激发。

2）锤击震源该震源是目前工程地震勘探常用的一种简便激发方式，它特别适合于在建筑物比较密集的地区开展工作。

它主要用于浅层反射和折射波法以及瞬态瑞雷波法勘探和桩基检测等领域。

震源设备主要为几磅至几十磅重的重锤。

该震源的主要特点是能方便地进行垂直叠加，且信号的重复性较好，但其能量有限，勘探深度较浅。

3）电火花震源：是电能震源的一种。

它利用电容器将所储藏的电能加到预先放置于水中的电极上，由于放电效应产生火花，造成振动。

探究工程地质勘查中常用的工程物探方法

探究工程地质勘查中常用的工程物探方法

探究工程地质勘查中常用的工程物探方法摘要：在实际地质勘探过程中，地球物理方法具有探测精度高、前沿探测深度大、对施工现场影响小的特点。

各种地球物理方法的应用可以从根本上提高工程勘察水平。

目前，在工程地质勘察中使用的物探方法很多。

深入分析这些方法具有重要意义。

从根本上提高工程地质勘察水平。

因此，有必要进一步加强他们的研究。

同时，还要求地质调查人员准确及时地记录工作中遇到的问题和发现的现象，为今后的科学研究提供参考数据，这将推动中国地质调查的发展。

在此基础上，分析了工程地质勘探中常用的工程物探方法。

关键词：工程地质勘查；地球物理勘探方法；分析前言近年来，工程技术方法随着经济的发展不断更新，目前常用的工程勘探方法有钻探、勘探、物探等方法，但对于新阶段工程发展来说物探方法越来越受到工程项目的青睐，成为工程勘探的主流方法，取得了良好的应用效果。

但由于勘探方法的使用存在一系列问题，这里需要开展勘探方法的研究。

1.工程地质勘探中物质勘探方法的重要意义物质勘探方法是一种新兴的勘探技术，不仅应用于地质勘探领域，也应用于地质勘探以外的其他领域。

从地质勘探角度看，周围环境的水资源和岩石中所具备的电磁特性特别适合物探技术的使用，同时有物探技术的支持，工作人员可以全面掌握周围地质环境以避免和预防地质灾害的发生。

从工程建设的角度看，周围地质环境一直是工程建设过程中的重要因素，因此，利用物质勘探方法对地质环境的全面把握可以保证施工时的安全性，进一步提高工程质量。

此外，在工程建设过程中，由于工程量较大，施工周期较长，管理人员往往缺乏工程质量气体，但有了物探技术，就可以给予管理人员数据的支持，提高管理人员的决策信心，增强工程建设中的安全性。

2.物质勘探方法特征分析我国国土面积较大，地理环境复杂多样，对不同区域的地质环境有一定差异，因此可以采用物质勘探方法对不同地质环境给予综合评价。

在传统的勘探技术中，一般勘探深度仅限于地表部分，而物探技术可以勘探地表深度100米，提供了足够的勘探分析数据。

物探工作简介

物探工作简介
3.2.2 编写投标文件
3.2、物探工作程序中重要环节
3.2.3 施工设计编写—《煤炭煤层气地震勘探规范》（ MT/T 897-2000）
3.2.3设计编制提纲3.2.3.1序言： 叙述项目来源、地质任务、工作范围，施工区的行政区划、交通位置及自然地理概况等。3.2.3.2施工区地质概况及地球物理特征： a）地质概况（包括地层、煤层和主要构造情况）； b）地球物理特征； c）以往勘探程度及存在的主要问题。3.2.3.3 施工方法及工程量： a）生产前的试验工作； b）施工方法、因素的选择及其依据； c）地震工程布置及工程量； d）质量要求； e）测量工作及精度要求。3.2.3.4 资料处理、解释和报告提交： a）资料处理； b）资料解释及精度要求； c）报告提交的内容和时间。3.2.3.5 主要技术措施。3.2.3.6 设计附图： a）地形地质及地震工程布置图； b）综合柱状图； c）其它有关图件（包括以往地质、物探工作研究程度图）。3.2.3.7 水文地震勘探设计应增加水文地质内容。3.2.4 设计的审批 设计由编制单位初审，任务来源单位审批。设计未经批准，不得正式生产。工作中若设计有较大的改变，应报请设计批准单位同意。
5.4.3 接收线距宜为道距的整数倍，一般为道距的2～6倍，最大线距应小于第一菲涅尔带半径。
3.2、物探工作程序中重要环节
3.2.3 施工设计编写—《浅层地震勘查技术规范》（ DZ/T 0170-1997 ）
探地雷达
探地雷达
○
○
○
○
△
地震勘探
浅层折射波法
○
△
浅层反射波法
○
瑞雷波法
△
○
弹性波测试
声波法
○
○
○

地动勘察技巧野外任务方法 反射波法,折射波法

地动勘察技巧野外任务方法 反射波法,折射波法

1.单边观测系统
定义：在炮点一方接收的观测系统。适应折射界面较浅测系统
定义：两个单边时距曲线组成的观测系统。 时距曲线存在互换关系。在讨论倾斜界面折射 波时距曲线时已提及过。
3.追逐观测系统
主要作用：界面弯曲，判断波有无穿透；断 层，判断是否绕射。在前面已讨论过。
随机干扰频谱很宽，不能利用频率滤波压制。 随机干扰分为三类：
第一类：地面微震和其它外界干扰。如风吹草动、人为因素引起的无规则振动，特 点是频带宽(1～200Hz)； 第二类：仪器在接收时或处理过程中的噪音；
第三类：震源激发后产生的不规则干扰。 随机干扰表面上不规则，实际遵循统计编规辑p律pt 。
工作中，利用统计规律，采用组合检皮、水平叠加、垂直叠加方法压制随机干扰。
③ 电火花和空气枪震源多用于水上勘探。 电火花震源：利用电容器储存高压电能，在一瞬间通过水介质释放，在水中产生压 力作用于大地而形成地震波。 空气枪震源：将压缩空气在短暂瞬间释放于水中，从而产生地震波。 特点：两种震源都安全，无环境污染，高频成分丰富，能量可调。价格较贵。
编辑ppt
以上几种震源，当目的层深度H： H＜50m，锤击、小炸药量； H＝50～100m，小炸药量、高频震源枪； H＝50～1000m，电火花、高能炸药。 二、地震波的接收 1.地震勘探对接收条件的基本要求
二、观测系统的图示方法 1.时距平面图 定义：用时距曲线的方式表示激发点与其对应地段之间的关系。 O1激发，O1O2接收，时距曲线t01Tˊ，对应反射界面R1R2。 O2激发，O1O2接收，时距曲线t02T，对应反射界面R2R3。 两次激发，得连续反射界面段R1R3。
编辑ppt
把激发点和排列向一个方向移动，重复以上工作，得一连续长反射 界面。图中，T=Tˊ（互换时间）。

第二章折射波反射波法


地震资料处理中的核心技术 • 速度分析
速度参数是地震资料处理中最重要的参数之一， 常选用速度扫描及速度谱分析来求取。 当试验速度V(k)与地层反射波的叠加速度相一 致时各道同相叠加，此时平均振幅A(k)最大。
速度分析
地震资料处理中的核心技术 • CDP道集抽取 抽道集也叫共深度点选徘，是把具有相 同炮检中点的记录道排成一组，以共深 度点号次序排在一起。
二、t0法求折射界面
三、折射波法应用实例
PRMB 为珠江口盆地，SWTB为台西南盆地，S2006-3的测线位置，其中的黑点为OBS站位； CSS为潮汕坳陷，CNS为潮南坳陷，BYS为白云坳陷.
第二节 浅层反射波的资料处理和解 释
2、反射波的对比和识别
• （1）、波的对比。 • 同一界面的反射波同相轴特征： • 强振幅特性：处理后的地震剖面上各反射波一般 都有较强的能量 • 波形相似性和同相性：时间相近，波形相似 • （2）、多次波和特殊反射波 • 多次波 • 绕射波 • 断面波
3、时间剖面的地质解释
• • • • （1）地层标准层的确定和追踪 （2）断层的识别 反射波同相轴错位---常为中、小型断层的反映。 反射波同相轴突然增减或消失，波组间隔突然变 化---常为基底大断层的反映； • 反射波同相轴产状突变，反射零乱或出现空白带 • 标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相 位转换等现象---常为小断层的反映 • （3）不整合面
地震资料处理中的核心技术
• 静校正
功能：将所有激发点和接收点校正某一基准面上， 消除地表起伏及低速层的影响。
• 动校正
功能：消除由于源检距不同而引起的正常时差。
地震资料处理中的核心技术
地震资料处理中的核心技术 • 水平叠加

1、2.地震勘探基础及浅层折射、反射波法


振幅谱～(A-ｆ) 相位谱～(φ-ｆ)
一个非周期波动可以由许多不同振幅、 不同频率、不同初相的谐和振动合成。
3、频谱分析的作用
发现地震波特征（振幅、初相位）的频率差异，为 野外工作方法的选择、干扰波的压制、资料的解释
提供依据。
由地震勘探的各 种资料统计得到
某一浅层地震的干扰波调查剖面， 经频谱分析后得到其频谱特征；
•概述
地震勘探的主要内容、基本 原理、方法分类及其特点； 工程地震勘探的主要用途和特点；
•弹性介质与地震波的形成 •地震波的描述、类型及其传播特征
•地震勘探的地质基础
一、地震勘探的主要内容
研究人工激发的地震波 在介质中的传播规律。
即两个特征： 波的运动学特征(v、s、t) 波的动力学特征(波的成因、 振幅、频率和相位)
所以，水下激震可以使地震波的频率丰富、能量增大、 改善勘探效果。 但也给识别界面的真实性增加了难度(水面？基岩面？)
3、地质剖面 的均匀性
断层、溶洞、尖灭层、人工堆积物等都 使地质剖面纵向或横向不均匀，从而影 响地震波的走时、走向，增加了勘探、 解释的难度。
4、地震界面和地质界面的差异
前者是不同波速或波阻抗介质的分界面，后者是不同岩 性或年代介质的分界面；它们有时可能一致、有时可能 不同，要结合多种资料才能识别。
流体静压力
•切变模量(剪切)（Pa）
剪切应力与 切变角之比； 液体 µ=0。 横、纵向应变之比； 在0.05～0.45； 越硬越小，液体为0.5。 PXX～横向拉应力
•泊松比
•拉梅系数（Pa） •互换关系
三、振动与地震波
1、弹性振动
在应力和惯性力的作用下，质点 围绕原平衡位置发生的振动。 质点以弹性振动的形式在介 质中的传播所形成的波动。

第二章1-1理论时距曲线

第二章 地震波勘探（第3－6讲）讲授内容：浅层折射波法、反射波法、瑞雷面波法 讲授重点：浅层折射波法和瑞雷面波法 目的要求：要求学生掌握折射波法和面波法。

第一节 浅层折射波法和反射波法地震波传播特征等内容不讲，大家在石油勘探中已经学过了。

折射波法和反射波法在工程勘察中都很有用，但反射波法大家在石油物探中已经学过，故其讲述重点是折射波法，反射波法部分只讲与石油地震勘探不同的地方。

折射波法在工程地球物理勘探中是最古老的方法之一。

反射波法在工程地球物理领域的应用是八十年代中后期的事情。

大家都知道，波在两种不同介质的分界面上会产生反射和透射，当满足波的全反射条件（2V ＞1V ,波的入射角等于临界角）时，会在界面上产生全反射现象，亦即产生折射波。

折射波勘探就是利用这种波在地层中传播的运动学特性来进行地层结构的探测的。

§1－1理论时距曲线问题从理论的时距曲线谈起，在时距曲线上看折射波和反射波的运动学特性。

1.1.1直达波理论时距曲线时距曲线方程： Vxt是一条过原点的直线，其斜率的倒数为表层波速V 。

求出其倒数， 就可以得出地表覆盖层的波速。

1.1.2折射波理论时距曲线 1、水平界面的折射波时距曲线1) 两层介质：利用入射角等于临界角时方能产生折射波的条件，可以求出折射波的时距曲线方程为：12cos 2V ih V x t +=21212222V V V V h V x -+=02t V x+=上式即为两层水平介质的折射波时距曲线方程。

它表示时距曲线是一条直线，其斜率的倒数为 2V 之值。

0t 是0=x 时，时距曲线的截距时间，是时距曲线延长线与t 轴相交处的时间值。

式 0t 2121222V V V V h-= 表示出了界面深度h 和截距时间0t 之间的关系。

当已知1V 和2V 时，可以求得界面的深度h 。

在测线上无法接收到折射波的范围称为盲区。

其大小为：i h x m tan 2=21arcsinV V i =2）三层介质：条件：1)：3V ＞2V ＞1V ，2)：当入射波在2R 界面上的B 点产生折射时，则入射射线在界面处必须满足∠23i =)/arcsin(32V V 和∠13i =)/arcsin(31V V ，即透过1R 界面的角度13i 和2R 界面的临界角23i 间的关系为：322311390sin sin sin V V i V i == 设来自2R 界面的折射波传播时间为3t ，类似于二层结构的求解过程得到：232223213212313322V V V V h V V V V h V x t -+-+=其时距方程仍然为一直线方程，直线斜率的倒数为3V 。

地震折射波法反射波法_OK

第
本章主要内容：
三
章
介绍浅层折射波法勘探的野外工作方
法及地震资料解释，重点内容为测线
浅
的布置、测线长度和探测深度的关系、
层
道间距与激发点的选择、观测系统的
折
布置。
射
波
法
1
目
录
第一节 折射波法概述
第二节 折射波法的野外工作方法
第三节折射波法的地震资料解释
2
第一节 折射波法概述
在浅层地震勘探中，折射波法是一种使用较久且成熟的方 法，常用来探测覆盖层厚度，基岩面起伏，断层及古河道 等水文工程地质问题。 折射波法本身也存在弱点：波速的条件，分辨率低，测线 较长等 。
特点：两种震源都安全，无环境污染，高频成分丰富， 能量可调。价格较贵。
以上几种震源，当目的层深度H：
H＜50m，锤击、小炸药量； H＝50～100m，小炸药量、高频震源枪； H＝50～1000m，电火花、高能炸药。
19
二、地震波的接收
1.地震勘探对接收条件的基本要求
(1) 有效波突出，并有明显特征；
图 (b)：△t＞Ta/2，易造成相位 对比错误。
22
考虑到有效波的视速度，常把道间距的最大限度定为
对于深层：反射波Va大，△X大； X max
1 2 VaTa
对于浅层：反射波Va小，△X小。而Va折＞Va反，△X折
＞△X反。因此，很多情况下，反射波法的道间距应小于折
射波法的道间距。
6.组合检波
目的：利用有效波和干扰波在视速度或传播方向上的差异来削 弱干扰波。
2.震源类型 两类：炸药震源，非炸药震源。
(1) 炸药震源
浅震中，普遍使用的震源，炸药激发产生的 地震波频谱宽、能量强、高频成为丰富。炸药
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当ί+φ≥90°时，下倾方向接收，折
射波射线将无法返回地面，上倾方向 入射角总小于临界角，无法形成折射
波， 见左图：
实际工作时，可将测线布置的与地 层倾角斜交，使视倾角变小，以满
足i+φ＜90°的条件。
φi
i
φ
X
φ
ί+φ=90°时的示意图 R
ί+φ＞90°时的示意图
⑤V*与i、φ的关系：
只讨论上倾方向接收时：
曲线的影响； 了解浅层折射波法和反射波法的资料处理方法；
掌握地震勘探资料的定性和定量解释。
第一节 数据采集
一、主要仪器设备
浅层地震仪又叫工程地震仪，具有探测深度浅、探测对象规模较小、 体积小、重量轻、灵敏度高等特点。
地震仪的发展：模拟光点记录地震仪→模拟磁带记录地震仪→数字 磁带记录地震仪→数字电子记录地震仪
多次覆盖观测系统，又称水平叠加、共反射点叠 加、共中心点叠加，是指一条测线上不同点击发、不 同点接收地下同一反射点的信号。
Sn·········S2 S1 O D1 D2········Dn
R 共反射点
右图为6次覆盖观测系统
O1～O6激发6炮后得A、B、 C、D、四个达到六次覆盖 的共反射点。
炮点移动道数计算：
单支时距曲线观测系统 相遇时距曲线观测系统 多重时距曲线观测系统 追逐时距曲线观测系统
时距曲线： 指接收点距离和地震波走时之间的关系曲线
t
X
①单支时距曲线观测系统
排列关系：
O
S1 S2 S3 ·······················Sn
t
各层速度：
t0
V1=ΔX直/Δt直
V2=ΔX折/Δt折
第二章 浅层折射波法和浅层反射波法
本章要求
了解浅层地震勘探的主要仪器设备； 掌握浅层折射波法和反射波法野外观测系统，了解数据采集质量的影
响因素； 掌握直达波、两层水平与倾斜界面反射波和折射波时距曲线的推导方
法，了解多次波与绕射波时距曲线的特征与推导方法； 掌握真倾角与视倾角的概念； 了解倾斜界面反射波和折射波时距曲线，了解弯曲界面对反射波时距
传播，此种条件下，若炮检距不大，可以将
多层介质的反射波时距曲线近似为双曲线，
即将多层介质等效为厚度为H，速度为平均速
度的单一反射界面。
试验阶段:
对区内各种干扰波和有效波的分布特点进行研 究，分析各种波在时空域中相对关系，以及频率、
视速度方面差异，以便更好设计采集系数。
工作阶段：
图2.1.7模型试验结果图中可确定出最佳接受窗口。 图2.1.8浅层试验记录。 图2.1.9中间放炮双边接受的浅震实验记录。
第二节 理论时距曲线
理论时距曲线是指在理想状态下，典型 界面的反射波和折射波理论上可出现的时 距曲线形态和规律
一个地震道：
一个检波器、一个放大器（包括滤波器等电路） 和一个记录器组合在一起
1. 检波器
检波器：是把地震波到达引起的地 面微弱振动转换成电讯号的装置。
速度检波器：因为检波器输出信号电压与其振动时位移速度有关，一般为 电磁式；
加速度检波器：具有固有频率高的特点,可用来测量物体振动的加速度， 一般为压电晶体。
当φ＜15°时，COSφ≈1，则上式=2/V2
即可求出V2
当φ=0时，为水平界面，V*上=V*下=V2，视速=真速
⑦ h1、h2的计算：
将S上、S下分别各自的时间轴延长，得截距t0上、
t0下，用t0法求两个激发点的界面法向深度
（t0=2hcosi/V1）。
O
O'
h1 h2
h1
V1t0下 2 c osi
h2
V1t0上 2 c osi
4. 其它特殊界面折射波时距曲线
三、绕射波时距曲线
t
波的旅行时间由二部分组成：
t1
OA V1
L2 h2 V1
x OL
t2
AS V1
(x L)2 h2 V1
h A
t
t1
t2
1 V1
L2 h2 (x L)2 h2
为双曲线方程，最小点为绕射点在地面的投影位置
下倾方向折射波时距曲线斜率大、视速度小、曲线陡。
②特征点的距离：
下倾方向接收的折射波时距曲线盲区O1M1较小、截距 时间t01也较小； 上倾方向接收的折射波时距曲线盲区O2M2较大、截距 时间t02也较大；
此特点可帮助我们判别界面倾向。
③倾角计算： 解斜率公式：
1
sin(i )
V
* 下
V1
1
盲区
O
一端连续增加发射
点即形成追逐时距
i
S直达 ΔX折
S折射 Δt折
Δt直 ΔX直
X
S1 S2 S3 ·······················Sn
V1
曲线观测系统
V2
②相遇时距曲线观测系统
排列关系： O
S1 S2 S3 ·······················Sn
O′
S折射反映了BE段； S′折射反映了CA段； BC段则是两条曲线共同反映的地段
（2）时距曲线的弯曲情况
我们可用视速度定理来讨论时距曲线的 弯曲情况：
由前面介绍可知： V*=V/sinα
对于某一反射界面的时距曲线来说，随着炮检 距X的增大，α角也增大（ α2＞ α 1），从而 使V*变小，斜率变大，曲线越来越弯曲：
当X→∞时：α→90°，V*=V 曲线趋于渐近线
当X→0时：α→0°，V* →∞ 曲线变得平缓
sX
四、反射波时距曲线
1. 水平界面反射波时距曲线
根据光学的镜像关 系，求出O点的镜像点 O*，我们将O*点称为 虚震源点。可认为反 射波是O*激发的直达 波。
波的旅行时间：
移项变换后：
t2
x2
(2h /V1)2 (2h)2 1
为双曲线方程，对称于t轴，极小点位于震源点上方
当x=0时： t0=2h/V1
另外，也可根据反射波时距曲线方 程求得双曲线斜率的倒数（视速度）：
V*
dx dt
V1
1 ( 2h )2 x
来讨论上述结论
而对于埋藏深度不同的反射界面的二条时距曲线来说，因 深层反射波返回地表的α角比浅层的要小，V*相对变大、斜率 变小、曲线变缓。
（3）多层水平反射界面
① 等效平均速度法
对于多层水平反射界面，地震波沿折线
一、直达波时距曲线
曲线方程：
x
t v
O
曲线斜率：
t
m t x
表层速度：
S1 S2 S3 ·······················Sn
Δt
ΔX
X
V 1 x m t
二、折射波时距曲线
1. 水平二层界面的折射波时距曲线
假设地下深度h处,有一水平速度分界面R,其上下两层速度分别为v1和v2, 且v2>v1,如图从激发点O到地面接收点S的距离为x,折射波旅行路程
V
* 上
sin(i )
V1
得：
(i
)
arc
sin
V1 V 下
(i
)
arc
s
in
V1
V
上
得到倾角公式：
i
1 2
(arc s inVV*1下
arcsin V1 V *上
)
1 2
(arc s inVV*1下
arcsin V1 V *上
)
V1由直达波曲线上求得 V*上和V*下由S上和S下求得
④界面倾角的影响：
V1
V1
同理，在O2点激发，在上倾方向O1点接收，波的旅行 时间为：
t上
X
sin(i )
V1
2h2 cos i V1
倾斜界面时距曲线 的特点：
①时距曲线的形状：
倾斜界面的折射波时距曲线仍为直线，其斜率或视速度的倒数分别为：
1
V
* 下
sin(i )V1源自1 sin(i )V* 上
V1
特点：上倾方向折射波时距曲线斜率小、视速度大、曲线缓；
当i＞φ时 V* 为正
当i=φ时 V* 为∞
折射波为垂直地面传播
当i＜φ时 V* 为负
时距曲线倒转，意味着折射波先到达 离震源远的检波器
⑥V2的计算：
由V*上和V*下的公式得：
1 1 sin(i ) sin(i )
V *上 V *下
V1
2sin i • cos
V1
2 cos
V2
(sin i V1 ) V2
所以：
t X 2h(1 sin2 i) X 2h cosi
V2
V1 cosi
V2
V1
sin i V1 cosi V22 V12
V2
V2
t x 2h cosi x 2h V22 V12
V2 V1 V2
V1V2
此为水平二层介质的时距曲线方程，为直线， 斜率：k=1/V2
如果令X=0，则曲线的延长线相交 t 轴为 t0 ，称为截距
O→A→B→S。 则旅行时t:
t OA AB BS V1 V2 V1
AB 2 OA
V2
V1
从图中简单的几何关系知：
AB X 2htgi OA h cosi
所以：
X 2htgi 2h
t
V2
V1 cosi
X 2h sin i 2h V2 V2 cosi V1 cosi
由于：V2=V1/sini
炮检距为炮点与检波点的间距，炮点离最远的检波点距离为最 大炮检距，一般用Xmax表示。
最大炮检距与探测深度密切相关，对于折射波法，Xmax大于 5～7倍目的层深度；反射波法为0.7～1.5倍目的层深度。