(整理)地震勘探野外观测系统.

地震勘探：通过人工激发地震波，研究地震波在地层中传播的情况，以查明地下的地质构造，为寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法。

波阵面（波前）：波从震源出发，向介质各个方向传播，在某一时刻波到达时间各点所连成的面。

振动图：以不同时刻为横坐标，以质点离平衡位置的距离为纵坐标，可以画出某一质点的震动情况，这种波剖面：以质点所在空间位置为横坐标，以质点离开它平衡位置的距离为纵坐标，这样画出的图叫…振动图与波剖面的区别：1、振动图是研究介质的质点在振动，波剖面是研究振动能量向外传播的情况。

2、振动图是研究某一质点在不同时刻的震动情况。

波剖面:某一时刻的不同质点的振动情况。

地震波类型：纵波（P波）：由近而远、膨胀相同的交替过程向外传播形成的波横波（S波）：由近及远、质点交错横向振动向外传播形成的波全反射：透射波的射线是沿着界面滑行的，其波前垂直于分界面，这种现象称为全反射现象。

观测系统：地震勘探中，激发点与接收排列的相对空间位置关系。

地震测线分为纵测线和非纵测线有效波和干扰波的差别：1、传播方向上的不同，干扰波沿地表附近传播，有效波几乎是从地下垂直传播到地面2、有效波河干扰波的频谱上有差别3、有效波和干扰波经动校正后的剩余时差可能有差别4、有效波和干扰波出现的规律可能有不同组合：是利用干扰波与有效波在传播方向上的差别而提出的压制干扰波的方法。

组合检波及组合效应：利用干扰波与有效波的传播方向不同和统计效应来压制干扰波的一种有效方法。

主要面波，声波等低速度规则干扰波及无规则的随机干扰。

方法:将多个检波器串联或并联在一起接收地震波。

称为地震组合检波，也可对多个震源同时激发构成一个震源，称为震源组合时距曲线：在地震勘探中，在地面激发，沿地震测线布置检波器接收，研究地震波有激发开始，到达各检波器的时间和各检波器距震源之间水平距离之间的关系。

水平界面的共炮点反射波的时距曲线方程的特点：1、反射界面越深，即法线深度h越大，则视速度越大（出射角越小），斜率变小，曲线越来越缓2、同一反射界面的时距曲线来说，随x增大，出射角越大，视速度越小，斜率变大，曲线越来越陡平均速度Vav：用波在垂直层面的方向旅行的总时间除这组底层的总厚度。

地震勘探系统设计方案1、数据传输部分根据数据传输量，最大采样时间长度为6秒，最大采样频率为2000Hz，采用24位AD采样，获得每个采样点3个字节数据，按照最大矩阵8000个地质检波器计算，起爆一次记录数据的位数为：6×2000×24×8000=2.304Gbits，要求一分钟之内数据传输完成，其传输有效波特率为：2.304Gbits/60s=38.4Mbps/s。

按照最高传输效率0.8计算，实际传输波特率至少为48Mbpd/s。

如此高的速率的高速传输，不能采用CAN，232，485等低速总线。

必须采用高效率的调制来传送数据。

数字调制有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）三种基础形式。

当然也可由这三种基本形式组合成联合键控，例如mQAM调制就是幅度和相位的联合键控。

此外，还有编码正交频分复用（COFDM）。

mQAM监控利用幅度和相位联合建控，充分利用了波形空间，若采用64QAM，相比来说，一次可以传送6个位的数据，相当于提高6倍。

而对于256QAM则一次可以传送8个位的数据，只需6M的带宽即可传送48Mbps的数据。

故而，高速数据传输采用QAM调制方式传输。

此外，在检波器的电源管理上，通过485总线进行低速通讯，控制处理器管理检波器的工作与否，这样就可以避免高速通讯带来的大功耗。

2、系统整体规划因为整个地震测量系统中，需要连接很多检波器，其排列范围可达到10km，有线通讯很难再10km的长度上达到8M的带宽，所以在整个系统中需要多个“中继站”来传递数传信号，两个中继站之间的连线不超过100m，这样可以保证高速通讯。

当然，QAM调制需要电路将为复杂，并且成本也较高，在几十个至上百个检波器的数据采集，可以采用一个小网络来采集数据，采用其他速度较低的编码类型，电路简单可靠。

将一个小网络的数据汇总，再通过高速通讯，传给车载总控制器。

在整个系统中，系统的供电时最大的问题，检波器阵列较为庞大，如果采用集中供电，总电流将很大，所以得分开采用蓄电池供电。

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三维地震数据体
从三维地震数据体提取的 垂直剖面和地震切片
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水平切片是地下不同层位的信息在同一时间内的反映，它相当于某一等时面的地质图， 即同一张切片里显示了不同层位的信息。 沿层切片是沿某一个没有极性变化的反射界面，即沿着或平行于追踪地震同向轴所得 的层位进行切片,它更倾向于具有地球物理意义。沿层切片把地下同一层位的信息显示 到一张切片上。 地层切片是以解释的两个等时沉积面为顶底，在地层的顶底界面间按照厚度等比例内 插一系列的层面，沿这些内插的层面逐一生成切片，这种切片比时间切片和沿层切片 更接近于等时界面。
三维地震是将地震测网按一定规律布置成方格 状或环状的地震面积勘探方法。
4
三维地震勘探技术发展方向主要包括3方面：
一是发展万道地震采集技术。采用万道地震仪(测线在30000道以上)和数字 检波器进行单点激发、单点接收、大动态范围、多记录道数、多分量地震、全 方位信息、小面元网格、高覆盖次数的特高精度三维地震采集技术。
•
2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。03:5 9:2103: 59:2103 :5912/ 10/2020 3:59:21 AM
二、折曲测线观测系统反射波时距图
有的地区由于地表条件受限制，为了完成地震勘探任务，往往把测线布
成折曲测线，波状测线及环形测线。这类测线的基础是弯曲测线，弯曲
测线的时距方程为：
由上式可见，弯曲
测线反射波时距曲
线是一条与激发和
接收点的平面坐标
有关的，复杂的空
间曲线，不管曲线
多么复杂，只要能
用数学方式模拟，
1.十字型观测系统
× × ×
L型 ×
× × × × o o o o o o o oo o o

名词解释：1、布格重力异常：是野外重力观测数据经过布格校正以后得到的重力异常，它是由地下矿体或构造等局部地质因素在测点处引起的引力的垂向分量。

2、磁异常：地下含有磁性的地质体在其周围空间引起的磁场变化。

3、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、地层岩性等，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法。

4、地震子波：当地震波传播一定距离后，其形状逐渐稳定，具有2-3个相位，有一定的延续时间的地震波，称为地震子波，它是地震记录的基本元素。

5、纵波（P波）：质点的振动方向与波的传播方向一致的波，有时也称为压缩波或疏密波。

6、横波（S波）：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，有时也称为切变波。

7、体波：当纵波和横波在介质的整个立体空间中传播时合称体波。

8、面波：在自由表面或不同弹性介质的分界面上传播的一类特殊波。

最常见的面波是沿地面传播的瑞利波。

其特点是低速（通常小于横波速度）、低频、强振，是一种干扰波。

9、多次波：在一个或几个界面中经过两次或两次以上重复反射或折射而到达地面的地震波。

多次波是一种干扰波。

10、波阻抗：地震波传播速度与介质密度的乘积（Z=ρ·V）。

它是研究界面上地震波反射强度的一个重要参数。

11、地震波运动学:研究地震波波前的空间位置与其传播时间关系的一门学科，也叫几何地震学，主要用于地震资料的构造解释。

12、时距曲线：波从震源出发，传播到测线上各观测点的传播时间t与观测点相对于激发点（坐标原点）距离x之间的关系曲线。

t=f(x)=f(x,v,h)13、自激自收：激发点和接收点在同一位置上的野外工作方式。

14、炮检距：观测点相对于激发点（坐标原点）距离x15、地震波动力学：研究地震波在运动状态中的能量、波形、频谱等特征及其变化规律的一门学科，它是地震资料地层、岩性解释的基础。

16、频谱:组成一个复杂振动的各个谐振动分量的特性与其频率关系的总和称为该振动的频谱，包括振幅谱和相位谱。

第一章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（）。

（3）三分量检波器观测法
（4）环境噪声调查
信噪比：有效波的振幅/干扰波的振幅（规则）
信号的能量/噪声的能量
3.各种干扰波的类型和特点
（1）规则干扰
指具有一定主频和一定视速度的干扰波，如面波、声波、浅层折射波、侧面波等。
面波（地滚波）：在地震勘探中也称为地滚波，存在于地表附近，振幅随深度增加呈指数衰减。其主要特点：①低频：几Hz～20Hz；②频散(Dispersion)：速度随频率而变化；③低速：100m/s～1000m/s，通常为200m/s～500m/s；④质点的振动轨迹为逆时针方向的椭圆。面波时距曲线是直线，记录呈现“扫帚状”，面波能量的强弱与激发岩性、激发深度以及表层地震地质条件有关。（能量较强）
5.激发条件和接收条件
6.海上地震勘探的特点和特殊性
特点：①广泛使用非炸药
②比陆上更早实现了野外记录数字化；
③使用等浮组合电缆；
④单船作业，不需采用松放电缆的措施就能保证连续工作
⑤全部采用多次覆盖技术，且覆盖次数较高，等浮电缆的道数不断增加。
特殊性：①观测船的前进速度为常数，使用多普勒声纳及时调节船速以保持船速恒定。但船速受风浪、涌流等多种因素的影响。
微震：与激发震源无关的地面扰动统称为微震，外界随机产生；
低频和高频背景干扰：低频和高频背景的特点是整张记录上出现，而且显得杂乱无章。
干扰波类型小结：
干扰波分为规则干扰和随机干扰。
规则干扰包括：沿水平方向传播的（面波和车辆引起的干扰）和沿垂直方向传播的（多次波）
具有重复性的（面波）和不具有重复性的（人为因素产生的干扰）
（3）地震波的接收
实现方式：检波器、排列和地震仪器
2.调查干扰波的方法
（1）小排列（最常用各种规则干扰波，分析研究干扰波的类型和分布规律。

第二节 地震测线布置
2、面积普查
查清含油气的远景区域，寻找可能的储油气带，查明大 的局部构造。
• 布置测线要求：主测线垂直构造走向，测线间距不
漏掉局部构造，线距不应大于预测构造的一半，（测
线间距达几百米—几公里），有联络线。
3、面积详查
在已知构造上查明其构造特点（范围、形态、目的层厚 度、断层大小及分布等等），提供最有利的含油气带， 为钻探准备井位。
观测系统覆盖次数与排列和移动道数
• 在施工中，每放一炮，排列和炮点向前移动的道数m为：
N S 2n
• 式中: N是排列中的接收道数：n是覆盖次数；S是一端 放炮时等于1，两端放炮时等于2。
• 例如，24道接收，三次覆盖一端放炮，放完一炮后，炮 点的排列向前移动4道检波点距。若十二次覆盖，则应 移动1道检波点距。
第三节 观测系统及其图示方法
1、排列的概念
• 用来记录反射地震波的炮点与检波点（检波器） 组合中心之间的相对位置。在一个工区，此关系 是固定的。
2、排列的类型
• 纵排列 —单边放炮、中点放炮、双边放炮
• 非纵排列 —T型排列、L型排列
• 交叉排列
第三节 观测系统及其图示方态，必须连续追踪各界面的地震波， 就要沿测线要许多个激发点分别激发进行连续多次接收。
单边放炮六次覆盖 观测系统示意图
• 观测系统示意图，用 综合平面法。
• 将标所在有同炮一点水平O1线、上O2。等 • 从各炮点向排列前进
方向作一条与炮点呈 45o的直线，将同一排 列上的24道分别投影 到这些45o斜线上，每 一根斜线表示一个排 列，获得一张原始记 录。
第三节 观测系统及其图示方法
沿测线方向布设多条平行的检波器线。每次激发时， 这些检波器线同时接收，获得纵、横方向上的多次覆 盖信息。处理结果除可得到地震剖面外，还可精确地 测定反射层的横向倾角。

第二章 地震勘探野外数据采集
2015.7
本章内容
§2.1 野外工作概述 §2.2 野外观测系统 §2.3 地震波的激发和接收
§ 2.1 野外工作概述
▪ § 2.1.1 陆地施工简况 ▪ § 2.1.2 海上施工简况
§2.1 野外工作概述
§ 2.1.1 陆地施工简况
▪ 一、试验工作：
➢ 干扰波调查（类型、特点） ➢ 地震地质条件的了解（地表、低速带、界面的质量） ➢ 现则激发地震波的最佳条件（岩性、药量、方式） ➢ 选择接收和记录地震波的最佳条件（观测系统、组合方式）
二、特殊干扰波：
➢ 重复冲击 ➢ 交混回响和鸣震 ➢ 侧面反射波 ➢ 底波
§ 2.1.2 海上施工简况
三、海上震源
➢ 电火花震源 ➢ 无气泡蒸气枪 ➢ 空气枪
§ 2.1.2 海上施工简况
§2.2 野外观测系统
▪ §2.2.1 地震测线的布置 ▪ §2.2.2 野外观测系统
§2.2.1 地震测线的布置
▪ §2.3.1 地震波的激发 ▪ §2.3.2 地震波的接收
§2.3.1 地震波的激发
▪ 地震勘探中的地震波是人工激发产生的，称之为人 工震源。
▪ 人工震源有两大类型，是炸药震源，二是非炸药震 源。
➢ 陆上震源类型包括：炸药与非炸（可控震源、 重锤、气动等）； ➢ 海上震源类型包括：空气枪、电火花、无气 泡蒸汽枪等。
§ 2.1.1 陆地施工简况
§ 2.1.1 陆地施工简况
➢ 3、三分量检波器观测法
§ 2.1.1 陆地施工简况
➢ 4、环境噪声调查
环境噪声基本情况调查 组合对环境噪声作用的调查 生产条件下的噪声调查
§ 2.1.1 陆地施工简况
▪ 五、干扰波的类型及特点

第二章地震勘探的野外工作方法(10学时)野外工作是整个地震勘探中重要的基础工作，它的基本任务是采集地震数据。

第一节野外工作方法是从地震队的组织形式来完成的，分试验工作和生产工作。

主要内容：激发地震波、接收地震波、以及地震测线，激发点、接收点的测定。

一、试验工作目的：了解本地区的地震地质情况，确定解决任务所需要的最佳野外方法。

1、干扰波的调查，调查干扰波的类型及其特点。

2、地震地质情况的调查。

⑴调查低降速带的厚度及速度V2＞V1在潜水面具有很强的反射，则透射的就少，找油而不是找水，则希望在低降速带的底部爆处，潜水面的深度决定了打井深度。

⑵工区速度的分布规律，一般速度是深度的垂直，这个任务由地震测井来完成。

⑶调查有无标准层：标准层：大面积连续追踪的地下反射界面。

3、选择最佳的激发条件：炸药埋藏深度，药量、炸药组合方式。

4、选择合适的接收条件：确定检波器的组合方式，合适的观测系统。

比如：道间距的为多少最好，第一个检波器与炮点多远，选择合适的仪器因素。

二、生产工作根据试验得出的结论进行野外生产第二节干扰波一、地震波波场的特点：地震震源激发以后，在地质介质中产生的振动的总和就是波场L1（x，y，z，t），震源性质以及地质介质中的弹性参数分布情况决定了波场的特点。

在陆地震勘探时，广泛使用浅井、炸药包和它在井中安置的不对称性也会产生一定强度的横波和面波，当采用非炸药震源的激发的波场更加复杂，有的主要激发纵波，有的主要激发横波，但这些震源也不会是纯的，它们总是激发出两种体波以及面波。

各种震源之中，有些是脉冲型的，激发出很短的（约50ms）不超过3~4个周期的振动，有的产生变频正弦振动，其延续时间达若干秒震源激发的振动形状对波场的总形态有重大影响，它会改变不同类型和不同形式的波所引起的振动之间的关系，当波的震源传播到具有大量界面的地质介质时，产生多次生波（各种类型的一次波和多次波）波场是由数目不多的强一次波和部分二级波加上许多弱的一次波和多次波构成的，当存在折射界面时，则除了反射波外，还有折射波，除了地震震源引起的振动外，波场中还包括外部震源激发的振动→微震。

野外采集方式
第二节
折射波运动学
一.单一水平界面的折 射波时距曲线
设地下有一个水平 界面，如右图。令上层速 度为1，下层速度为2， 并且2＞ 1，界面的深度 是h。在地表O点激发，当 地震波以临界角i入射时 ，在地面测线上的盲区边 界OS2以外将能接收到折 射波。 下面分析任意一条折 射波射线到达地面的旅行 间。对于接收点S4，其旅 行时为：
折射的交叉时与界面深度，由（1）式可得
在速度参数不变的前提下，交叉时反映了折射界面深度变化情况。 在折射波的盲区范围内接收不到折射波，用Xm表示临界距离，也称盲 区半径。在S2点观测时，折射波与反射波同时到达，这是由于以临界角入 射的射线路径OBS2既是反射波的传播路径也是折射波的初始路径。因此在 X=Xm处，两条时距曲线时间相等。我们可以通过求导得到反射与折射两条 曲线的斜率是一样的，即两条时距曲线相切。该点称为折射波的始点。通 过数学换算，得到始点的水平及垂直坐标分别为：
（＊）表明，一个水平界面情况下的折射波时距曲线是一条直线，直线 的斜率１/ 2的倒数是视速度。当X=0,截距时间为
t 01 2h co s i v1
（1）
t01是折射波时距曲线延长线与t轴交点的纵纵标，因此称为交叉时。折 射波的交叉时与反射波的t0时间是两个完全不同的概念，反射波的t0时间 是地震波沿界面法线往返传播的时间，而折射波的交叉时没有确切的物 理意义，因为它是观测不到的。
Beach
Water
Whoa Baby Help
反射规律
• 利用 Fermat原理可以展示射线的反射规律
B
1
2 3 5 4
3.斯奈尔（Snห้องสมุดไป่ตู้ll）定律
如右图：地震波在分层介 质中传播时，遵循下面这样一 个式子：

O1O′便是观测段O1A所对应的地下界面位置。
地理坐标：将地球表面象切 西瓜般平均分为60份，每份 称为一个60带，其坐标系统如 图所示，以赤道为Y轴，以南 极到北极的连线为X轴（中央 子午线）。由图看出，X坐标 总是南小北大，Y坐标总是西 小东大。
一个地震工区通常不直 接使用地理坐标表述各个物 理点的位置，而是使用简化 桩号表示各个点的位置，桩 号的大小也遵循南小北大， 西小东大的原则。
断层
二、观测系统及其图示方法
主要内容
观测系统概念 单次覆盖观测系统及图示 延长时距曲线法
1 、观测系统的概念
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。
为了了解地下构造形态，必须连续追踪各界面的地 震波。
因此，就要沿测线在许多个激发点上分别激发，并 进行连续的多次观测。
所谓一次复盖或多次复盖是指对被追踪的界面观测 的次数而言，例如对同一界面追踪了两次，称为二 次复盖。
在野外采用多次复盖方法采集数据，在室内进行水 平叠加，这是六十年代出现的地震勘探技术的一次 重大进步。
多次覆盖的具体做法：
• 为了了解界面上R点的情况，不只在O1点激发、在D1点 接收，还分别在O2激发、D2接收，O3激发、D3接收等。
所以一般要求测线应尽量为直线。
地震测线的布置
工区地理位置
H06YC101H06YC101 H06YC102H06YC102
工区行政区划属陕西省延安 地区。工区范围：西起安塞, 东至延川县，南起延安市， 北至子长县。
工区地理坐标： X：400
H06YC104 H06YC104
Y：19360
H06YC103 H06YC103
测线的布置对于了解地质结构关系很大。 地震测线要结合以往的地震地质资料，并且

地震勘探三维观测系统设计
李庆珍
【期刊名称】《中国煤田地质》
【年(卷),期】1998(10)2
【摘要】三维地震勘探在煤田系统大规模开展之后，适合煤田地震勘探的三维观测系统设计便显得尤为重要。

一旦工区确定之后，如何根据现有设备，完成地质任务，观测系统类型和参数的设计关系到整个数据采集的质量以及野外施工效率。

因此，在设计时应根据地质任务要求，综合考虑地震地质条件以及设备能力等各种因素，选择最佳参数来合理设计观测系统，才能做到经济技术合理。

【总页数】3页(P54-55)
【关键词】地震勘探;观测系统;类型;设计
【作者】李庆珍
【作者单位】山东煤田地质局物测队
【正文语种】中文
【中图分类】P631.4
【相关文献】
1.高密度三维地震勘探观测系统设计方法研究 [J], 叶树刚
2.基于地震数据处理的三维地震观测系统设计--泌阳凹陷南部陡坡带三维地震观测系统设计实例 [J], 刘学伟;尹军杰;王德志;贾烈明
3.宽方位三维三分量地震资料采集观测系统设计——以新场气田三维三分量勘探为
例 [J], 唐建明;马昭军
4.煤田高密度三维地震勘探观测系统设计 [J], 李江
5.煤田高密度三维地震勘探观测系统设计 [J], 曹桓彰
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《地震勘探原理与解释》复习要点第一章绪论（不作为考试内容）第二章地震波运动学理论§2.1 几何地震学基本概念1、掌握基本概念，如地震子波、波面、射线、振动图、波剖面、视速度、视波长、全反射、雷克子波。

2、掌握基本原理，如反射定律、透射定律、Snell定律、惠更斯原理、费马原理等。

3、地震波的分类。

§2.2 常速单界面的反射波特征及时距关系1、基本概念：时距曲线、时距曲面、时间场、自激自收、共激发点、偏移距、初至时间、纵测线、同相轴、正常时差、倾角时差、动校正等。

2、基本原理：虚震源原理、讨论时距曲线的实际意义、直达波时距曲线及方程、反射波时距曲线及方程、反射波时距曲线的主要特点。

§2.3 变速多界面的反射波特征及时距关系1、基本概念：均匀介质、层状介质、连续介质、参数方程、平均速度、射线方程、等时线方程、回折波、最大穿透深度等。

2、基本原理：水平层状介质和连续介质情况下讨论反射波时距曲线的基本思路；水平层状介质和连续介质情况下反射波时距曲线的主要特点。

§2.4 地震折射波运动学1、基本概念：折射波盲区、初至波、续至波、交叉时、信噪比等。

2、基本原理：产生折射波的条件；利用折射波法研究地下地层起伏的基本依据；折射波与反射波的主要差异。

3、分析理解：单界面（水平和倾斜）直达波、反射波与折射波时距曲线之间的关系；三层介质情况下折射波的时距曲线及其特点；折射波法在地震勘探中的应用。

§2.5 地震波动力学理论及应用本节不作为考试内容。

第三章地震资料采集方法与技术§3.1 野外工作概述1、掌握基本概念：低(降)速带、频散、群速度、相速度、多次波、虚反射、鸣震、交混回响。

2、掌握基本内容：试验工作内容、生产工作过程、激发条件、接收条件、调查干扰波的方法、干扰波的类型、各种干扰波的主要特点、面波特点、压制面波的方法、海上地震勘探的特点与特殊性、海上特殊干扰波、海上震源等。

深层地震勘探中观测系统优化设计的开题报告一、研究背景随着人类对地球结构认知的不断提高和深入，对深部地球结构的探测需求不断增强。

而深层地震勘探是目前研究地球内部结构最主要的手段之一，它可以通过观测地震波在地球内传播的方式，推断出地球内部的物质组成、结构等信息。

然而，深部地震勘探涉及到大量的测量和计算，其中观测系统是至关重要的一环，观测系统的优化设计对提高勘探效率和准确度具有重要意义。

目前，国内外的地震观测系统主要可以分为两类：气动式和静电式。

气动式观测系统主要利用气压的变化探测地震波，而静电式观测系统主要利用地震波传播时产生的电磁场变化探测地震波。

两种观测系统的优劣点各有不同，选择合适的观测系统对于提高勘探效率和准确度至关重要。

二、研究目的本文旨在优化深层地震勘探中的观测系统设计，选择合适的观测系统，提高勘探效率和准确度。

三、研究内容1. 深层地震勘探中的观测系统优化设计基础知识的梳理和整理。

2. 对比气动式和静电式观测系统的优劣点，选择合适的观测系统。

3. 对选定的观测系统进行进一步的优化设计，提高其精度和稳定性。

4. 将优化设计后的观测系统投入实际应用，对其进行测试和验证。

5. 分析测试结果，进一步优化观测系统设计。

四、研究方法1. 文献资料法：对深层地震勘探中的观测系统优化设计基础知识进行梳理和整理，选择合适的观测系统。

2. 模拟分析法：对选定的观测系统进行模拟分析，优化设计。

3. 实验验证法：将优化设计后的观测系统投入实际应用，并对其进行测试和验证。

四、研究意义1. 提高深层地震勘探的效率和准确度。

2. 为深层地震勘探提供更加精确、稳定的观测系统。

3. 推动我国深部地球结构研究的发展。

五、进度计划完成时间节点：2022年6月1. 2021年9月-2021年12月：调研文献资料，制定研究计划。

2. 2022年1月-2022年3月：对深层地震勘探中的观测系统优化设计基础知识进行梳理整理。

3. 2022年4月-2022年5月：模拟分析选定的观测系统，进行优化设计。

摘要本文是介绍在山西省屯留县郭庄煤矿进行三维地震勘探的工程设计。

本次三维地震勘探的目的是了解和掌握郭庄煤矿矿区的地质构造、煤层的赋存形态和断层、褶曲、陷落柱发育特征，查明工作区内3#煤层的底板起伏形态、采空区范围、无煤区和煤层冲刷变薄区。

本次野外三维数据采集的基本观测系统为8线8炮制束状规则观测系统。

通过三维地震勘探获得工区地表面以下的信息数字化成果，为矿区后继生产、优化矿井采掘设计方案、提高生产效率提供详实的基础地质资料。

关键字：三维地震勘探; 工程设计; 断层; 褶曲; 陷落柱; 观测系统SummaryThis Abstract introduces the engineering design that the three-dimensional earthquake explored will be carried on in the colliery of the Guo 's of Tunliu county of Shanxi. The three-dimensional purpose that earthquake explore to understand and know Guo village geological structure , to is it deposit shape , fault and pleat song , subside the development characteristic of the post to compose coal seam , colliery of mining area, find out the undulating shape of baseplate of coal seam No. 3 in the workspace , quarry the empty district range , there are no coal district and coal seam to erode and turn into the thin district. Field this three-dimensional basic observation system that data gather concoct for 8 Line 8 bunches of form rule observe the system. Explore person who obtain work area surface following information digitized achievement through three-dimensional earthquake, is it produce , optimize mine not to excavatefoundation geological materials to carry on.Keyword：The three- dimensional seismic survey l; Engineering design ; Fault; Pleat song ; Subside the post; Observe the system(完整word版)三维地震勘探目录1. 前言 (1)1.1目的与任务 (1)1.1.1 项目来源 (1)1.1.2 任务 (1)1.1.3 工作时间 (1)1.1.4 项目要求及依据 (2)1.2工作区范围、交通位置及自然地理环境 (2)1.2.1 工作区范围和交通位置 (2)1.2.2 自然地理 (3)1.2.3 气候状况和经济状况 (3)2. 地质概况及地球物理特征 (4)2.1工作区地质及物化研究程度 (4)2.1.1 以往工作程度成果 (4)2.1.2 野外踏勘成果 (4)2.2区域地质概况 (4)2.2.1 工作区地层特征 (4)2.2.2 工作区构造特征 (5)2.2.3 工作区煤层特征 (6)2.2.4 勘探区煤质特征 (6)2.3区域地球物理特征 (7)2.3.1 表层地震地质条件 (7)2.3.2 浅层地震地质条件 (7)2.3.3 深部地震地质条件 (7)3. 野外工作方法及技术要求 (8)3.1工作方法 (8)3.1.1 三维地震试验工作 (8)3.1.2 低速带调查工作 (8)3.1.3 三维地震勘探观测系统参数的选定 (9)3.1.4 三维线束的布置 (10)3.2测地工作 (10)3.2.1 测量作业采用系统 (10)3.2.2 测量仪器及测量方法 (11)3.3.1 野外数据采集要求 (12)3.3.2 测量要求 (12)3.3.3 质量目标 (12)4 资料整理及报告编写 (14)4.1主要数据处理方法与技术 (14)4.1.1 预处理 (14)4.1.2 初至波折射静校正 (14)4.1.3 反褶积 (15)4.1.4 速度分析 (15)4.1.5 DMO迭加及迭后一步法偏移 (15)4.2资料解释 (15)4.2.1 解释流程 (15)4.2.2 解释的主要资料及要求 (16)4.2.3 速度标定与时深转换 (17)4.4图件编制方法 (17)4.5报告编写 (18)4.5.1 报告的要求 (18)4.5.2 报告的内容 (18)5. 人员编制和管理 (19)5.1项目组人员编制及分工 (19)5.1.1 项目经理及其岗位职责 (19)5.1.2 项目技术负责及其岗位职责 (19)5.1.3 炮班班长及其岗位职责 (19)5.1.4 爆破员及其岗位职责 (20)5.1.5 爆破品保管及其职责 (20)5.2.1 组织措施 (20)5.2.2 质量保证 (21)5.2.3 安全生产管理措施 (21)5.3HSE管理 (22)5,3,1 内容、标准及组织 (22)5.3.2 野外作业 (23)5.3.3 营地管理 (24)5.3.4 施工搬迁 (25)7.实物工作量 (28)7.1主要实物工作量 (28)7.1.1 野外数据采集工作量 (28)7.1.2 成孔工作量 (30)7.2仪器设备 (30)8. 经费预算 (31)8.1经费预算依据及方法 (31)8.2工作费用 (31)致谢 (32)参考文献 (34)附图 (35)1. 前言1.1 目的与任务1.1.1 项目来源本次三维地震勘探项目的甲方是山西省屯留县郭庄煤矿，该煤矿是屯留县县办国营煤矿，为了进一步了解和掌握郭庄煤矿煤层的赋存形态和断层、陷落柱发育特征，郭庄煤矿委托山西省第六地质工程勘察院（乙方）进行三维地震勘探，为优化矿井采掘设计方案，提高生产效率提供详实的基础地质资料。

面波
面波压制效果对比图
爆炸井深时面波减弱，井浅时面波增强。
A B
（3）多次反射 当地下存在强波阻抗界面时会产生多次反射。 特点：与一般反射波相似，但视速度稍低，通过时差分析来识别。
（4）随机干扰
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： 定义：指无一定规律、无一定频率及视速度、杂乱无章的振动。 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，实际遵循统计规律。
（1）、声波
产生条件：井浅、坑中，空中用炸药或使重锤撞击地面。
特点： 1)速度稳定(340m/s),在地震记录上形成尖锐的强的初至
波；
2)频率高、延续时间长，呈窄带状出现，时距曲线为直线；
压制方法： 改善爆炸条件，处理时通过滤波等；井中注水，埋井，大 偏移距
压制方法：改善激发条件、井中注水，埋井等
打钻埋炸药
山地钻在工作
沙漠地震勘探
山地地震勘探
仪器操作员在工作
海上地震勘探
第二节 有效波和干扰波
1、有效波和干扰波的定义
有效波：在地震勘探中用来解决地质任务的波。
干扰波：对有效波起干扰和破坏作用的波。 有效波和干扰波只是一种相对的概念，可 相互转化。
2、干扰波的种类:
1）规则干扰：具有一定的频谱和视速度，能 再地震剖面上以一定的同相轴出现的干扰波 。直达波、面波、折射波等。
（5）相干干扰 定义：指外界产生的具有一定规律性的干扰。
特点：在地震记录上表现为有规律的振动，具有一定的 频率和视速度。

地震勘探原理名词解释地震勘探: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.水平叠加:将不同接收点收到的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,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好波形曲线: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.动校正:在水平界面情况下,从观测到的波的旅行时中减去正常时差Δt1得到x/2处的t0时间,这一过程叫动校正或正常时差校正.多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合几何地震学: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.水平分辨率:指沿水平方向能分辨多大的地质体,其值为根号下0.5λh.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差.绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测对所得资料进行三维偏移叠加处理以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.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。