第二章 地震信号的频谱分析练习题

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。

数字地震信号处理试题库（客观题）选择题（单选30）：1、地震波中某震相的周期为20秒，其频率为：A.0.05HzB. 20Hz.C. 20秒D. 0.05秒 ( A)2、两个8Hz和10Hz的简谐振动合成后，其中的频率成分为：A. 8Hz, 10Hz, 18Hz, 2HzB. 10Hz, 8HzC. 2Hz, 18HzD. 2Hz, 10Hz (B)3、某体波震相的频率为2Hz, 用25Hz的采样频率采样后，其周期为：A.2秒B. 0.5秒C. 23HzD. 23秒 (B)4、分析地震波中含有的频率成分的正确变换为：A. Fourier变换B. Laplace变换C. Z变换D. Walsh变换（A）5、描述模拟系统传递函数采用：A.时间域B. 空间域C. Z域D. Laplace域（D）6、描述数字系统传递函数采用：A.时间域B. 空间域C. Z域D. Laplace域 (C)7、将时间域中的数字信号进行移位，频率域中改变的是A. 振幅谱B. 相位谱C. 功率谱D. 高密度谱 (B)8、以20Hz的采样频率对最高频率为5Hz的信号进行采样，其Nyquist频率为：A. 20HzB. 10HzC. 5HzD. 15Hz (B)9、以10Hz的采样频率对频率为8Hz的信号采样后，数字信号频率为：A. 10HzB. 8HzC. 2HzD. 18Hz (C)10、以10Hz的采样频率对频率为12Hz的信号采样后，数字信号频率为：A. 10HzB. 8HzC. 2HzD. 12Hz (C)11、下列滤波器中，具有最优的线性相频的是：A. 椭圆滤波器B. Bessel 滤波器C. Chebyshev滤波器D. Butterworth滤波器（B）12、在相同的设计阶数下，下列滤波器过渡带要求最窄的为：A. 椭圆滤波器B. Bessel 滤波器C. Chebyshev滤波器D. Butter worth滤波器(A)13、要求去除信号中的低频干扰成分，采用的滤波器为：A.高通滤波器B.低通滤波器 C带通滤波器 D.带阻滤波器（A）14、通带内具有最大平坦的频率特性的滤波器为：A. 椭圆滤波器B. Chebyshev I 滤波器C. ChebyshevII滤波器D. Butterworth滤波器（D）15、完全线性相位的滤波器为：A. Bessel 滤波器B. FIR滤波器C. IIR滤波器 D椭圆滤波器 (B)16、计算机不可能处理无限长数据，将截断数据进行分析相当于将无限长数据加上A:Bartlett窗 B. 三角窗 C. Kaiser窗 D. 矩形窗（D）17、宽带地震仪的“宽带”是指：A. 通带范围大B.阻带范围大C.动态范围大D. 过渡带宽（A）18、要保留某数字信号的2Hz~5Hz之间的频率成分，而滤掉其他频率成分，滤波器选择的通带范围为：A. 1Hz~6HzB. 2Hz~4HzC. 3Hz~5HzD. 3Hz~6Hz (A)19、下列哪种信号的Fourier变换在频率域中为Sinc函数A. 三角函数B. 矩形函数C. 斜坡函数D. 阶跃函数（B）20、关于脉冲函数，下面不正确的描述为：A.任何一个函数与脉冲函数相乘，相当于取自变量为零时的值。

地震波的运动学第一节地震波的基本概念第二节反射地震波的运动学第三节地震折射波运动学第二章地震波动力学的基本概念第一节地震波的频谱分析第二节地震波的能量分析第三节影响地震波传播的地质因素第四节地震记录的分辨率第三章地震勘探野外数据的野外采集第一节野外工作方法第二节地震勘探野外观测系统第三节地震波的激发和接收第四节检波器组合第五节地震波速度的野外测定第四章共中心点迭加法原理第一节共中心点迭加法原理第二节多次反射波的特点第三节多次叠加的特性第四节多次覆盖参数对迭加效果的影响及其选择原则第五节影响迭加效果的因素第五章地震资料数字处理第一节提高信噪比的数字滤波第二节反滤波第三节水平迭加第四节偏移归位第五节地震波的速度第六章地震资料解释第一节地震资料构造解释工作概述第二节时间剖面的对比第三节地震反射层位的地质解释第四节各种地质现象在时间剖面上的特征和解释第五节地震剖面解释中可能出现的假象第六节反射界面空间位置的确定第七节构造图、等厚图的绘制及地质解释第八节水平切片的解释一、名词解释第一章地震波的运动学1、波动（难度90区分度30）2、波前（难度89区分度31）3、波尾（难度89区分度31） 4、波面（难度89区分度31） 5、等相面（80 、 33） 6、波阵面（81 、 34）7、波线（70 、 33） 8、射线（72 、 40）9、振动曲线（75 、 42） 10、波形曲线（76 、 44） 11、波剖面（65 、 46） 12、子波（60 45）13、视速度（80 、 30） 14、射线平面（60 、 47）15、运动学（70 、 55） 16、时距曲线（68、 40） 17、正常时差（60 、 45） 18、动校正（60、 60） 19、几何地震学（70 、 35）第二章地震波动力学的基本概念1、动力学（70 、 40）2、物理地震学（71、 35）3、频谱（50 、 50）4、波的发散（90 、 30）5、波散（90 、 31）6、频散（80、 35）7、吸收（70 、 40 ）8、纵向分辨率（60、40）9、垂向分辨率（60、40）10、横向分辨率（60、40）11、水平分辨率（60、40）12、菲涅尔带（50、45） 13、主频（65、40）第三章地震勘探野外数据的野外采集1、规则干扰波（90、30）2、不规则干扰波（90、30）3、观测系统（80、35）4、多次覆盖（65、50） 5、共反射点道集（70、45）6、检波器组合（90、30）7、方向特性（75、30）8、方向效应（90、30）第四章共中心点迭加法原理1、共中心点迭加（70、40）2、水平迭加（60、40）3、剩余时差（60、50）第五章地震资料数字处理1、偏移迭加（75、30）2、平均速度（85、30）3、均方根速度（80、30）4、迭加速度（70、40）第六章地震资料解释1、标准层（50、40）2、绕射波（40、50）3、剖面闭合（30、60）4、三维地震（70、30） 5、水平切片（45、60） 6、等厚图（65、40） 7、构造图（80、30）二、填空题第一章1、振动在介质中的传播就是（）。

1、绪论一、名词解释1.地球物理方法 2、地震勘探二、简答题1、了解地下资源信息有那些主要手段。

2有几种主要地球物理勘探方法，它们的基本原理。

3、地震勘探的主要工作环节。

4、依据岩石物理性质的差异，可以分为很多的勘探方法，请说出几种物探方法，各是依据什么样的物理性质差异？2、地震波运动学练习题一、名词解释1. 地震波运动学2. 地震波动力学3. 地震波4. 地震子波5.波前6.射线7. 振动图和波剖面8. 折射波9.滑行波10.同相轴和等相位面 11.时间场和等时面 12.地震视速度13 波阻抗 14.纵波 15.横波 16.体波17.面波18.纵测线和非纵测线 19、垂直地震剖面 20 平均速度二、简答题1. 什么是惠更斯原理?2. 什么是费玛原理?3. 什么是反射定律、透射定律、斯奈尔定律?4. 什么是折射波的盲区?5. 什么是虚震源原理?6. 试叙述纵波和横波的传播特点。

7. 波前和射线两者之间的关系如何？均匀介质地震波的波前和射线的特点?8、根据波前面的形状，可以把地震波分为几大类？9．地震波的波前的形状取决于哪些因素？10．从反射和折射波形成的机制，折射波形成的条件是什么？11、在纵测线，一个水平分界面，均匀介质情况下共炮点的直达波时距曲线有何特点？12、在纵测线，一个水平分界面，均匀介质情况下共炮点的反射波时距曲线有何特点？13、在纵测线，一个倾斜分界面，均匀介质情况下共炮点的反射波时距曲线有何特点？和水平界面条件下有和异同？14. 直达波的时距曲线一定是直线吗？15. 对于纵测线，一个水平分界面，均匀介质情况下共炮点的反射波时距曲线和直达波时距曲线之间有怎样的关系？16. 在纵测线，一个水平分界面，均匀介质情况下共炮点的折射波时距曲线有何特点？17、在纵测线，一个水平分界面，均匀介质情况下共炮点的反射波时距曲线和直达波时距曲线以及折射波时距曲线之间有怎样的关系？19、为什么在激发点附近观测不到折射波？20、地震勘探野外工作中为什么不采用自激自收的观测方式？21、什么叫地震的纵测线和非纵测线？22、形成地震反射波必要条件是什么？23、地震波的反射强弱主要与哪些因素有关系？24、为什么地震反射波有强有弱，有正有负？25、在地震勘探中，经常把地下的介质做哪些简化？26、层状介质情况下，引入平均速度的条件是什么？28、理解地震波视速度的概念，地震波的视速度一定大于真速度吗？29、浅层的反射波时距曲线和深层的反射波时距曲线弯曲程度有差异，为什么？30、水平界面情况下，如何根据折射波的时距曲线求取浅层地层的埋深和速度？3、频谱分析练习题一、简答题1、什么是地震资料的频谱分析？2、什么是地震波的主频、频带宽度？3、什么是时间域采样定理？什么情况下会出现假频？4、地震野外采集练习题一、名词解释1.炮检距2.偏移距3.观测系统4.规则干扰5.多次覆盖6.低速带、降速带 7 空间采样定理 8、随机干扰 9、排列二、填空题1、根据炮点和接收点的相对位置，地震测线分为和两类。

地震资料数字处理复习题一、名词解释（20分）1、速度谱把地震波的能量相对于波速的变化关系的曲线称为速度谱。

在地震勘探中，速度谱通常指多次覆盖技术中的叠加速度谱。

2、反滤波又称反褶积，是指为提高纵向分辨率，去掉大地滤波器的作用，把延续几十至100ms 的地震子波b（t）压缩成原来的震源脉冲形式，地震记录变成反映反射系数序列的窄脉冲组合。

3、地震资料数字处理就是利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改进，以期得到高质量的、可靠的地震信息，为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息。

4、数字滤波数字滤波就是指用数学运算的方式用数字电子计算机来实现滤波。

对离散化后的信号进行滤波，输入、输出都是离散数据。

5、水平叠加将不同接收点受到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号，经动校正叠加起来。

6、叠加速度在一般情况下，都可将共中心点反射波时距曲线看作双曲线，用一个同样的式子来表示：t2=t02+x2/Vα2，其中，Vα就是叠加速度。

7、静校正把由于激发和接收时地表条件变化所引起的时差找出来，再对其进行校正，使畸变了的时距曲线恢复成双曲线，以便能够正确地解释地下的构造情况，这个过程叫做静校正。

8、动校正消除由于接受点偏离炮点所引起的时差的过程，又叫正常时差校正。

9、假频一个连续信号用过大的采样得到的离散序列实际上含有连续信号中高频成分的贡献。

这些高频成分折叠到离散时间序列中较低的频率。

这种现象是由连续信号采样不足引起的，称作假频。

10、亮点技术所谓“亮点”狭义地说是指地震反射剖面上由于地下油气藏存在所引起的地震反射波振幅相对增强的“点”。

利用地震反射波的振幅异常，同时也利用反射波的极性反转、水平反射的出现、速度的降低及吸收系数的增大等一系列亮点标识综合指示地下油、气藏的存在，进而直接寻找油、气藏的技术。

11、相关定量地表示两个函数之间相似程度的一种数学方法。

12、自相关表示波形本身在不同相对时移值时的相关程度。

浅层地震勘探题库一名词解释：1．扬氏模量垂直分辨率延迟时间振动图正常时差2．视速度时距曲线隐伏层有效波粘弹性体3．速度谱频谱分析回声时间名向同性介质横向分辨率4．转换波检波器组合盲区共反射点道集斯奈尔定理5．双相介质连续介质回折波尖脉冲反褶积瑞雷面波6．绕射波覆盖次数动校正拉伸畸变滤波器常时微动7．偏移归位频散扇形滤波低速带回声时间8．临界距离各向异性介质波前扩散垂直叠加剪切模量9．半波损失多次反射均方根速度假频剩余静校正10．动态范围多次覆盖临界距离泊松比初至波11．波前波后波剖面波前扩散吸收系数品质因素12．瑞雷面波斯奈尔定理半波损失转换波二填空1.折射波的形成条件为_____________反射波的形成条件为___________________ 。

2.地震速度信息的采集有___________________________________和________________ 两种方法。

3. 在进行地震波的接收时，提高资料的信噪比的两种基本手段为___________________________ 和________________________。

4. 地勘探的发展是以记录仪器的发展为标志，可分为_______________，_____________，_______________三个阶段。

5. 横波的特点是________________________________而横波是__________________________。

6. 同一介质中纵波、横波、瑞雷面波的波速，___________波最快，____________波次之，_____________波最慢。

7. 折射波形成的条件是____________________，而接收条件是______________，反射波的形成条件是________________。

8. 地震道的工作原理是____________________________________。