地震勘探原理(西安石油大学)
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地震勘探原理复习提纲一、本课程主要内容绪论：物探与地震勘探的概念第一章地震波基础第二章地震波运动学第三章地震资料采集：包括观测系统、地震组合法、共反射点叠加第四章地震资料处理简介第五章地震数据采集系统二、主要名词与概念1.地质年代与地层单位，宙、代、纪、世；宇、界、系、统，2.油气藏、油气田3.物探（基本勘探方法）4.地震勘探（基本勘探方法）地震勘探是利用地下介质的弹性和密度差异的一种物探方法。
地震勘探可以分为三种基本勘探方法，即反射波法、折射波法和透射波法。
5.费马原理6.Snell定律7.地震折射波8.理想弹性体弹性理论有个6基本假设，理想弹性体是指满足连续性假设、完全弹性假设、均匀性假设和各向同性假设的弹性体。
9.张量10.面波11.波阻抗12.平面简谐波13.波型转换14.偏振交换15.发散16.波散（频散，色散）17.地震波的吸收18.球面扩散19.大地滤波作用20“滑行波”21视速度定理22.回转波23.回折波24.动校正25剩余时差把某个波按水平界面均匀介质一次反射波做动校正后残存的时差称为剩余时差。
26.静校正静校正主要包括井深校正、地形校正和低速带校正三部分。
27.偏移28.时间场29.时距曲线30.时间剖面的显示方法31.振幅恢复32.反褶积33.观测系统（包括基本原则）34.地震组合法，线性组合，面积组合35.空间方向系数36.共反射点叠加法37.动态范围，瞬时动态范围38纵测线、非纵测线39.识别全程多次有两个重要标志，一是标志，二是倾角标志。
40.地震勘探中常用的震源有炸药震源、可控震源、重锤、空气枪、电火花等；主要名词与概念1.地质年代：宙、代、纪、世；地层单位：宇、界、系、统地质年代：地壳上不同时期的岩石和地层，时间表述单位:宙、代、纪、世、期、时；地层单位：宇、界、系、统、阶、带。
在形成过程中的时间（年龄）和顺序。
年代地层单位。
又称时间地层单位。
依据地质时代进行的划分。
年代地层单位的宇、界、系、统、阶、带分别与地质年代单位宙、代、纪、世、期、时相对应。
地质年代冥古宙隐生代4570 原生代4150 酒神代3920 雨海代3850太古宙始太古代3800 古太古代3600 中太古代3200 新太古代2800元古宙古元古代成铁纪2500 层侵纪2300 造山纪2050 固结纪1800 中元古代盖层纪1600 延展纪1400 狭带纪1200新元古代拉伸纪1000 成冰纪850 埃迪卡拉纪630+5/-30显生宙古生代寒武纪542+/-1 奥陶纪488.3+/-1.7 志留纪443.7+/-1.5泥盆纪416+/-2.8 密西西比纪359.2+/-2.5 宾夕法尼亚纪318.1+/-1.3二叠纪299+/-0.8中生代三叠纪早三叠世251+/-0.7 中三叠世245+/-1.5 晚三叠世228+/-2 侏罗纪早侏罗世199.6+/-0.6 中侏罗世175.6+/-2 晚侏罗世161.2+/-4白垩纪早白垩世145.2+/-4 晚白垩世99.6+/-0.9新生代古近纪古新世65.5+/-0.3 始新世55.8+/-0.2 渐新世33.9+/-0.1 新近纪中新世23.03+/-0.05 上新世5.332+/-0.005第四纪更新世2.588+/-0.005 全新世0.011700地质年代分类方式，依次为：是宙（eon）、代（era）、纪（period）、世（epoch）、期（age）、时（chron）。
本表最小纪录至“世”，数字代表年代开始时间，单位为百万年前（GSSP）。
2.油气藏、油气田（1）油气藏：油气藏是油气在单一圈闭中的聚集，具有统一的压力系统和油水界面，是油气在地壳中聚集的基本单位。
圈闭中只聚集了油，就是油藏，只聚集了气，就是气藏；既有油又有气，则为油气藏。
（2）油气田：油气田是指受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。
如果在这个局部构造范围内只有油藏，称为油田；只有气藏，称为气田。
3.物探（基本勘探方法）物探：指应用地球物理学原理勘查地质特征，研究地下油气资源的一种方法和理论。
地球物理勘探常利用的岩石物理性质有:密度、磁导率、电导率、弹性、热导率、放射性。
与此相应的勘探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、地热法勘探、核法勘探。
从测量所在的空间位置和区域的不同又可以划分为:地面地球物理勘探、航空地球物理勘探、海洋地球物理勘探、钻孔地球物理勘探等。
根据研究对象的不同还可划分为:金属地球物理勘探、石油地球物理勘探、煤田地球物理勘探、水文地质地球物理勘探、工程地质地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。
重力:通过观测不同岩石引起的重力差异来了解地下地层的岩性和起伏状态的方法，称为重力勘探。
油气生成于沉积盆地，应用重力勘探可以确定沉积盆地范围。
磁力:通过观测不同岩石的磁性差异，来了解地下岩石情况的方法，称为磁力勘探。
在沉积盆地中，往往会分布着各种磁性地质体，磁力勘探可以圈定其范围，确定其性质。
电法:通过观测不同岩石的导电性差异来了解地下地层岩石情况的方法，称为电法勘探，与油气有关的沉积岩往往导电性良好(电阻率低)，应用电法勘探可以寻找和确定这类地层。
此外还有地震、放射性物探等。
《磁法勘探（磁性差异）、电法勘探（电性差异）、重力勘探（密度差异）、地热勘探（导热性差异）、放射性勘探（放射性差异）、地震勘探（弹性差异）》4.地震勘探（基本勘探方法）地震勘探是利用地下介质的弹性和密度差异的一种物探方法。
地震勘探可以分为三种基本勘探方法，即反射波法、折射波法和透射波法。
（1）反射波法，基于研究从两个地层分界面反射的地震波。
测量从震源到达若干观测点处检波器所记录的反射波传播时间，可求得波在介质中的传播速度并确定反射的界面位置。
为了连续的探测反射界面的形状，要在许多点上同时记录振动，一般使用数十道以至数百道的地震勘探仪器采集站。
（2）折射波法，要在离震源较远处（与界面的埋深相比）进行观测。
这样，地震波的大部分传播路径是在接近于地层层理的方向。
在许多情况下，用折射波法可能判别地层的岩性。
炸药爆炸后，激发的地震波向四面八方传播，当遇地层分界面时，除有一部分反射波返回地面外，还有一部分地震波透过分界面并沿着该分界面在下面地层中传播。
在一定条件下，这种沿分界面传播的地震波也会返回地面，这种地震波叫折射波。
通过接收这种波来分析地层情况的方法就叫折射波法地震勘探。
（3）透射波法。
将激发点和接收点分别放在地质体的两侧，直接接收透过地质体的波，这种勘探方法叫透射波法地震勘探。
目前，反射波法应用最广，折射波法次之，透射波法只作为辅助手段。
地震勘探的特点：（1）精度（分辨率）高（2）探测深度大（3）耗资大、效率低、设备复杂5.费马原理（最小时间原理）波从一点传到另一点所经的路径使波传播所花的时间最短。
（这样的路径实际上就是射线）说明：1．波总是沿射线传播，以保证波到达时所用旅行时间最少准则；2．波沿垂直于等时面的路线传播所用旅行时间最少；3．等时面与射线总是互相垂直；4．用射线描述波与用波前面描述是等价的。
6.斯奈尔（Snell ）定律波在两种介质的界面上，所产生的各种波射线均在同一平面内(该平面即入射线所在平面且垂直于界面)，各波射线与法线的夹角θi 和相应的Vi 满足如下关系：p V i i =θsin式中的 p 称为射线参数，它与入射角有关。
(一个入射角对应一个射线参数p ) 说明：A ．斯奈尔定律是反射定律和透射定律的综合，而且有所推广。
B ．斯奈尔定律同时适用于纵波、横波和各种转换波等。
7.地震折射波地震波在传播中遇到下层的波速大于上层波速的弹性分界面，而且入射角达到临界角(使透射角为90°)时，透过波将沿分界面滑行，又引起界面上部地层质点振动并传回地面，这种波称为折射波。
jiij T T =ji ij T T -=[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---==000231323121312T T T T T T T T ij )(反对称张量（对称张量）ji ijB A +=x c y i ij j =8.理想弹性体材料因外力引起变形时，当形变与外力成正比(符合虎克定律)时，该材料被认为是理想弹性体或虎克弹性体。
理想弹性体是指去掉外力后能完全恢复原状的物体。
弹性理论有个6基本假设，理想弹性体是指满足连续性假设、完全弹性假设、均匀性假设和各向同性假设的弹性体。
（假设位移和形变是微小的。
）9.张量可以认为是矢量概念的推广。
1887--1896年间，李奇(G.Ricci)系统地论述了张量，1916年Einstein 用张量分析来阐述广义相对论之后，才被广泛重视。
n 维空间m 阶张量有个m n 分量，阶数就是所考虑的方向数，取值范围为0，1，2，3，......。
三维空间的零阶张量是标量，一阶张量是矢量，二阶张量有9个分量，三阶张量有27个分量，四阶张量有81个分量。
张量的一个重要特点是：它本身与用来描述它的坐标系无关，但它的分量要通过适当的坐标系来定义。
笛卡坐标系中的张量称作笛卡张量，一般曲线坐标系中的张量称一般张量。
例如：二阶张量[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡==333231232221131211T T T T T T T T T T T ij张量的运算规则很多，特殊类型也很多，常用的有：(1)对称张量 → 对称矩阵，即 反对称张量 → 反对称矩阵，即 且对角线元素为0。
即(2)任意二阶张量可以表示成对称张量与反对称张量之和 [][]ji ij ji ij ij T T T T T -++=2121(3)求和约定、哑指标(某一项中某指标重复出现一次)a a a a aii ii i =++==∑11223313a b a b a b a b k k =++112233(4)自由指标： (i ，j=1，2，3)这里i 为自由指标，j 为哑指标。
上式表示三个方程式：x c y c y c y 1111122133=++x c y c y c y 2211222233=++x c y c y c y 3311322333=++(5)球张量与偏张量若有张量[]⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡==333231232221131211T T T T T T T T T T T ij则 332211T T T T ll ++= 这时130001300013T T T ll ll ll ⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥称为球张量，⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---ll ll ll T T T T T T T T T T T T 313131333231232221131211称为偏张量 任意二阶张量都可分解为球张量与偏张量之和，即T T T T ll ij ll ij =+-1313δδ[]上式中， δij 称为克罗内克尔(Kronecker)符号，定义为：⎩⎨⎧≠==)(,0)(,1j i j i ij δ10.面波在弹性介质中只有两种类型的波：纵波与横波，它们统称为体波。
