长江大学地震勘探复习.doc

绪论
地球物理勘探:
是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础,用专门的仪器设备观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律,进而达到查明地质构造,寻找矿产资源,解决工程地质,水文地质以及环境监测等问题为目的勘探,叫地球物理勘探,简称物探。
物探方法:重力勘探,磁法勘探,电法勘探,地震勘探。
重力勘探
利用岩石、矿物(地层)之间的密度差异Þ引起重力场变化Þ 产生重力异常Þ 用重力仪测量其异常值Þ 根据异常变化情况反演地下地质构造情况
磁法勘探
利用岩石、矿物(地层)之间的磁性差异Þ引起磁场变化Þ 产生磁力异常Þ 用磁力仪测量其异常值Þ 根据异常变化情况反演地下地质构造情况
电法勘探
利用岩石、矿物(地层)之间的电性差异Þ引起电(磁)场变化Þ 产生电性异常Þ 用电法(磁)仪测量其异常值Þ 根据异常变化情况反演地下地质构造情况
地震勘探(重d)
利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异Þ引起弹性波场变化Þ 产生弹性异常(速度不同)Þ 用地震仪测量其异常值(时间变化)Þ 根据异常变化情况反演地下地质构造情况
地震又叫地动,地震分为天然地震和人工地震,两种地震的主要区别就是震源不同。发生天然地震时,人们首先感到地面上下振动,这是垂直地面的振动,叫纵波;过一会儿会感到地面左右摇晃,这是平行地面的振动,叫横波。
地震波:由震源激发的机械振动在地下岩层中向四周传播的运动过程,这一过程就是机械波****称地震波(Seismic Wave)。
反射波法地震勘探
基本原理(回声测距原理):S=vt/2
实际地震勘探的基本环节:野外资料采集Þ室内资料处理Þ室内资料解释
目前找油的主要方法:
地质法:可以起到一个指向的作用,避免了盲目性,成本低,精度低。
钻探法――钻探是直接找油的方法:精度高,但钻探成本高,效率低。
物探方法:一种间接找油的方法。精度高于地质法,但低于钻探方法;成本高于地质法,但低于钻探方法。
综合方法:
几何地震学
几何地震学:研究波前的空间位置与传播时间的关系,通过引用波前、射线等几何图形来描述波的运动过程和规律。也叫地震波运动学。
地震勘探的理论基础---地震勘探中将地下岩石看做为弹性介质。
用地震勘探方法解决地质问题的客观前提---不同岩石具有不同的弹性性质。
地震波:一种在地层中传播的,频率较低(与天然地震的频率相近)的波,是弹性波在岩层中传播的一种通俗说法。地震波由一个震源激发。
地震子波:由点源刚进入弹性区传播的地震波,研究表明弹性波在近距离内仍会发生较大变化,传播一段距离(几百米后)变的相对稳定,形成地震子波,并被认为在以后的传播中,地震子波的变化不大。
振动曲线&振动图:
介质中某一质点在振动过程中介质质点的位移与时间关系的曲线。
固定一点(X=X1),不同点有不同的振动曲线。
波前:
把某一时刻tk,所有刚刚振动的质点构成的一个空间曲面,叫tk时刻的波前,它是地震波传播的最前沿的空间位置。
波尾:
由刚停止振动的所有质点构成的空间曲面,叫tk时刻的波尾,在波尾以内的各质点都已停止了振动,恢复了平静,其质点位移也为零,即波已经传过去了。
波面
波从震源出发向四周传播,在某一时刻,把波到达时间各点所连成的面,称波阵面,简称波面。
视速度:
惠更斯原理:波在传播过程中,任一时刻的波前面上的每一点都可以看作是一个新的点震源,由它产生二次扰动,形成子波前,这些子波前的包络面,就是新的波前面。可确定波传播的方向(射线方向)。
惠更斯-菲涅尔原理:波传播时,任一点处质点的新扰动,相当于上一时刻波前面上全部新震源所产生的子波在该点处相互干涉叠加形成的合成波。
费马原理:波在各种介质中的传播路线,满足所用时间为最短的条件。
地震波总是沿射线传播,以保证波到达时所用旅行时间最少准则;
地震波沿垂直于等时面的路线传播所用旅行时间最少;
等时面与射线总是互相垂直;
反射波的形成条件:上、下介质界面必须是一个波阻抗界面,即波阻抗差不为零
反射波的特点
反射波的强度取决于反射系数R的大小,R大→反射波强;
反射波极性的变化取决于R的正负,
R>0,反射波与入射波相位相同,正极性反射;
R<0,反射波与入射波相位相反,相差180度,负极性反射。
反射系数R定义式:在垂直入射时,反射波和入射波振幅之比,用R 表示。即R=A反/A入
当波垂直入射到反射界面时,反射系数R为:
Z1,Z2 分别为上下层介质的波阻抗,ρ1,ρ2分别为上下层介质的密度,V1,V2分别为上下层介质的速度
反射系数一般形式:
反射系数的取值范围(-1,+1)区间。
斯奈尔定律
反映入射角、反射角、透射角的关系
说明
在地震勘探中,当地震波在地下岩