2-1地震波的时距方程与时距曲线
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第二章 地震波的时距曲线在地震勘探工作中,每激发一次人工地震,都要在多个检波点接收地震信号。
炮点和检波点都沿一条直测线布置,炮点到任意检波点的距离称炮检距x ,相邻检波点的距离叫道间距Δx ,来自同一界面的地震波沿不同路径先后到达各检波点,从而形成一张如图所示的地震记录。
图中横坐标表示地震波旅行时间t ,纵坐标表示炮点到任意检波点的距离称炮检距x ,每一条波动曲线是一道地震记录,它反映出一个检波点的振动过程。
来自同一界面的反射波(或折射波)以一定的视速度规律依次到达个检波点,在地震记录中表现为振动极值的规则排列,各道地震记录波按一定规则排列,形成同相轴(它是相同相位点的连线形成的图形)。
同相轴反映出地震波的旅行时间t 与炮检距x 的函数关系。
将它表示在t-x 直角坐标系中,称为地震波的时距曲线。
不同种类的地震波,其时距曲线的形状不同。
如图中的直达波、反射波、折射波、地滚波、声波等都有自己特有的形状。
每一类特定的时距曲线,其曲线参数与地下介质的纵波速度v 及地震界面的产状有着直接的关系。
第一节 反射波的时距曲线一、 两层介质的直达波和反射波时距曲线 (一)直达波的时距曲线从震源出发,不经过反射或折射而直线前进到各检波点的地震波成为直达波。
当震源深度为零时,直达波沿测线传播,旅行时间t 与炮检距x 的函数关系为)1.1.2(1v xt ±=是两条经过原点的、斜率为1/v 1的两条直线。
如图2.1-1,根据直达波时距曲线的斜率,可以求取界面上层介质的波速v 1。
图2.1-1 直达波与水平界面反射波时距曲线 (二)水平界面的反射波时距曲线和正常时差由图2.1-1,若界面埋深为h, 炮点0为激发点,到达界面R 点后反射到地面的s 点,设s 点的炮检距为x ,为计算方便,做炮点0关于界面的镜像点0*,称为虚震源,根据图2.1-1的几何关系,反射波旅行时间t 与炮检距x 的函数关系为 )2.1.2(4102211*x h v v RS t +==将反射波在炮点的反射时间称为反射回声时间,102v h t =则(2.1.1)式可改写为)2.1.2()(2122022120′+=+=v x t t v x t t 或式(2.1.2)就是水平界面反射波的时距曲线,可化简为以下的标准双曲线方程)2.1.2(142222′′=−h x t t综上所述:1.反射波时距曲线在x-t 坐标系是双曲线,其极小点在炮点正上方;2.在x 2-t 2坐标系,反射波时距曲线是直线,直线的斜率为1/v 12, 利用直线的斜率可求界面上方介质的速度;3.反射波时距曲线以直达波时距曲线为其渐近线。