地震勘探的一些基础知识

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[接收条件]received condition; 指地震勘探中接收地震波的仪器的工作状态和条件。广义地说，接收条件包括地震捡波器 的安置情况、组合个数与方式，以及地震仪的各种因素等。但通常将接收条件狭义地指地震检波器的安置情况。地震资料的质量与接收条件有密切关系。陆地工作中埋置检波器，海洋工作中使捡波器处于水面下一定深度，都是为了避免风，浪等影响而改善接收条件。


[界面速度] interface velocity; 指折射波沿折射界面滑行的速度。界面速度主要反映折射界面以下地层中岩石的物理性质。由于组成地层的岩石颗粒排列有方向性，通常界面速度大于层速度。界面速度可通过折射波测得。


[加速度检波器] accelerometer;即“压电地震检波器”。


[激发条件] excited condition； 地震勘探中将震源种类、能量、周围介质的情况总称为激发条件。对于炸药震源来说，激发条件一般包括炸药量大小、药包形状，个数，分布方式及埋置岩性和沉放深度等。对于非炸药震源，激发条件则包括装置的种类、能量、参数选择及安置情况等。激发条件的选择是否适当，对地震勘探原始资料质量的影响很大。一般认为，陆地工作中，风化层下的含水可塑性岩层是有利的激发条件，因此往往采用井中爆炸，在海洋工作小，主要是以减小气泡影响作为合适的激发条件。


[海洋地震勘探]marine seismic survey; 是利用勘探船在海洋上进行地震勘探的方法。其特点是在水中激发，水中接收，激发，接收条件均一；可进行不停船的连续观测。震源多使用非炸药震源，接收常用压电地震检波器， 工作时，将检波器及电缆拖曳于船后一定深度的海水中由于上述特点，使海洋地震勘探具有比陆地地震勘探高得多的生产效率，更需要用数字电子计算机处理资料。海洋地震勘探中常 遇到一些特殊的干扰波，如鸣震和交混回响，以及与海底有关的底波干扰。海洋地震勘探的原理，使用的仪器，以及处理资料的方法都和陆地地震勘探基本相同。由于在大陆架地区发现大量的石油和天然气，因此．海洋地震勘探有极为广阔的前景。


[高频地震]high frequency Seismic survey; 在水文地质、工程地质调查和金属矿床勘探中，勘测深度只在几米到几百米之间，需要精细分层和精确地测定波的传播时间。为了提高仪器的分辨能力，要用专门的高频地震仪，记录震波的高频分量。高频地震仪的通频带一股在60--350周／秒之间，专门测定岩石波速时需提高到500--600周／秒。为了压制低频干扰，仪器频率特性的低频一边应有较大的陡度。


[干扰波]noise; 地震勘探中妨碍分辨有效波的振动都属于干扰波。干扰波大体上可分为两种：其中具有明显传播规律的称为规则干扰或干扰波，如声波、面波，多次波等等；没有明显传播规律性的振动称为随机干扰，或简称干扰，如微震等。抗干扰的问题是关系到地震勘探，中提高勘探的质量和能力的极其重要的问题。因此，在野外工作和资料处理上采用多种措施，以提高有效波而压制干扰波。干扰波有时也是相对的概念，如在反射法中，折射波就常被当成干扰波。


[电动式地震检波器] moving conductor geophone; 是陆上地震勘探常用的一种检波器。其结构由外壳、磁钢、弹簧片和线圈四部分组成；磁钢与外壳连在一起，线圈通过弹簧片固定到外壳上。工作时把检波器放在地面，当地面产生振动时，检波器外壳将随地面一起振动，线圈则由于惯性而相对外壳运动，切割磁力线，在线圈中产生感应电动势，把地面振动转化为电信号输出。


[动态范围]dynamic range; 在地震仪不失真地输出有效信号的条件下，记录上最强信号与最弱信号的振幅(常用仪器的噪声水平)的比值称为仪器的记录动态范围，用分贝表示。这是地震仪的主要特性之一。标准模拟地震磁带记录仪的动态范围为40--50分贝。数字磁带记录仪的动态范围由数字长度决定，对14位二进制的数字则是84分贝。地震波本身也有动态范围，即人工激发的一系列地震波其中最强振幅与最弱振幅的比一般可达120分贝。


[地震波场] seismic wave field;指有地震波传播的空间。在这个空间的每一点上，一定时刻都有一定的波前通过，波的能量也按—定的规律传播；所有这些规律则是由震源的特点以及在此空间内介质的物理性质(主要是弹性)和几何结构决定的。时间场属于波场的一个侧面。因此，当已知波场的边界条件和初始条件时，可以求得介质的结构形态及物理性质，波动方程偏移方法就是其中一种应用。


[地震测井] well shooting; 利用钻井求取地震波在地层中的平均速度的方法称为地震测井，它在地震勘探资料解释中起重要作用。地震测井是记录直接穿透岩层的纵波，其方法有两种：①在地面上爆炸，检波器放在钻孔内不同深度接收；②在钻孔内不同深度上爆炸，检波器在地面上接收。地震测井使用普通的地震仪进行记录，只是检波器要适应钻孔的工作条件而与一般捡波器略有不同，称为测井检波器属电磁式检波器。


[地震放大器]seismic amplifier;人工地震引起的地面位移，一般只有几微米，经地震检波器转换为电能后也只有几微伏。要把这种微弱电信号记录下来，必须进行放大。为此制作的装置叫做“地震放大器”。由于地震波包括有效波和干扰波，有效波中的浅层波与深层波之间的振幅相差达一百万倍以上，所以，地震放大器必须具有滤除干扰和增益(放大)控制的作用。


[地震检波器] geophone；用来直接拾取地震振动，并将振动转换为符合仪器记录系统需要的能量形式的仪器，称为地震检波器。根据能量转换的类型不同，目前主要有：①感应检波器，将振动的速度变化转换为电能，因此灵敏度较高，其中又分为电动式和电磁式两种：②压电地震检波器，利用压电晶体或陶瓷，将压力(加速度变化)转换为电压变化，这种检波器在海洋地震勘探中普遍应用，此外也用于超声波测井和地震模型实验。③激光检波器。


[地震波]seismic wave; 弹性振动在地球中的传播统称地震波。按其成因的不同，由天然地震产生的波称为天然地震波，通过人工激发的地震而产生的波则称为人工地震波。根据质点振动的形式，地震波分成三大类：质点振动方向和波的传播方向一致的称为纵波；质点振动方向和波的传播方向垂直的称为横波，沿界面传播的称为面波。地震勘探中通常使用纵波而很少使用横波。天然地震中很重视观测面波，但在地震勘探中面波一般成为干扰波。


[地震标准层]seismic marker horizon;凡是波形特征明显、稳定，并在区域内大多数地段可连续追踪的与勘探目的层相联系的地震界面称为地震标准层。地震标准层的存在与否对地震勘探的质量和效果影响很大，根据地震标准层的变化、错动可推断地质构造的变化和发现断层。

[低速带] low—velocity layer；地震波在地面附近的疏松层中传播的速度非常低，一般为每秒数百米，称为低速带，地震勘探中也称风化层。低速带对地震勘探影响很大：首先，若在低速带中激发，能量将被大量消耗，频率很低，低速带底面又是个强反射界面，可以形成多次反射，因此，一股不在低速带中激发，其次，低速带使地震波到达观测点的时间延迟，当其厚度或速度变化较大时，观测时间的精度将大受影响，甚至使波形歪曲，这时，必须进行低速带的时间校正。如果低速带很厚且结构复杂，则对地震勘探工作带来很大困难。


[初至折射法]first arrival refraction survey; 是一种早期的仪观测初至折射波的地震记录方法，只观测一层，简单而容易，但所得资料甚少，目前极少应用。


[初至] first arrival; 地震波波前到达某个观测点时，此点介质的质点开始发生振动的时刻称为波的初至时间，简称初至。此外，在地震记录上第一个到达的波称为初至波。一般也叫初至，其后到达的波在振动的背景上出现，称为续至波。普通反射波法记录的初至波除直达波外是低速带底界的折射波。


[层速度] interval velocity; 指在均匀的地层中地震波传播的速度。它直接反映地层的岩性，能用来划分地层。一般是用地震测井或声波测井测得，并且指的是纵波的速度。也可以利用反射记录汁算得到。在地震勘探中，一般把层速度低于1400米／秒的地层叫做低速层，把高于3500米／秒的地层视为高速层。但是，习惯上在折射波法中高速层是相对的概念。


[压电地震检波器]pressure detector;又称“加速度检波器或压力检波器”。通常由压电元件(酒石酸钾钠晶体，钛酸钡陶瓷、锆钛酸铅陶瓷等)制成。利用这种元件所产生的电压与所受压力成正比的原理来接收地震波。海洋地震勘探工作中，为了不受或少受波浪的影响要把检波器沉入水中。压电检波器常放在水下1／4地震波波长处，这一深度由共振造成的能量最大，正适合海洋工作的要求。


[转换波] converted wave; 无论纵波还是横波倾斜入射到弹性分界面时，都将产生反射横波、反射纵波、透射横波、透射纵波。与入射波型相同的波如P11、P12称为同类波，波型改变的如P1S1、 P1S2则称为转换波。转换波的反射和透射遵循斯奈尔定律：即入射波的速度与反射波或透射波速度之比等于入射角的正弦与反射角或透射角的正弦之比。转换波的产生，是由于入射波作用在分界面上可分解为垂直界面的力和切向力两部分，结果产生体变和切变及其相应的纵波和横波。因此，转换波的能量与入射角有关，垂直入射时不能形成转换波；只有入射角相当大时。才有足够能量的转换波可被记录下来。故在地震勘探中主要利用同类波，在一些特殊问题中才用转换波，例如研究薄层时，利用转换波的横泼，分辨力较高。


[折射波法] refraction survey； 是利用地震折射波进行地质勘探的方法。由于折射波首先到达地面，所以容易观测和识别。但必须在盲区以外接收它。通过折射波法可以求得界面速度，从而了解折射界面的岩石成分， 进行地层对比等。折射波法对激发条件的要求不如反射波法严格，干扰背景较小，不必使用自动振幅控制和混波等措施，故可充分利用波的动山学特点，对于确定断层，煤田边界效果 较好。折射波法能够观测从几公尺的浅界面到几十公里的深界面。但此法局限性较大：折射波相互干涉、置换(一个波代替另一个波)严重：它不能独立求得覆盖层的波速，难以研究受屏蔽现象影响的地层；也不宜于勘探大倾角构造；随着勘探深度加大，使施工复杂，炸药量消耗增大等等。因此，要根据具体情况应用，或与反射波法配合应用。


[增益曲线]gain trace; 指地震记录上表示一道或几道所用的增益大小(放大倍数)的曲线。


[续至波折射法]secondary refraction survey; 即“折射波对比法”。


[有效波]effective wave; 指能用来解决某些地质问题的人工激发的地震波。有效波是个相对的概念。例如，反射波就是反射披法中的有效波，但是，在折射波法中常常把它当成干扰。


[炸药震源]explosive source； 地震勘探工作中，多年以来一直采用各种炸药作为震源，其中效果较好的是三硝基甲苯，即TNT炸药，它具有强大的爆炸能力，安全性能好。也可采用硝铵炸药，其安全性能更好，但其它性能比前者差。炸药震源有宽广的频谱，适于高频(大于80周／秒)、中频(15—80周／秒)、低频(6—15周／秒)的地震勘探。它的能量并不能全部用在地震勘探所需要的有效波上，大部分消耗于使周围介质破碎或形成永久形变，部分则作为地震干扰。在干燥疏松岩石中爆炸时，有效能量更低；只有在水或含水的可塑性介质中爆炸时，才能得到良好的地震效果。近年出现的非炸药震源正逐步地代替炸药震源。在海洋、河湖中的地震勘探，更是如此。


[振幅频率特性] amplitude frequency characteristics; 即“振幅频率响应”。


[子波] wavelet; 从震源发出的原始地震脉冲在介质中传播时，由于介质对地震脉冲有滤波作用，并且地层界面使波产生反射和折射，因此，自距震源一定距离起，脉冲波形便发生变化而与原始波形不同，但在一定传播范围内其形状甚本保持不变，这时的地震脉冲便称为个波。子波的形状决定于震源和介质的滤波性质，其频率随传播距离的增大而有所降低，振幅也逐渐减小。不同的界面各自的子波不同，每一道的地震记录可以认为是由一系列的子波构成的。子波不仅用于制作理论地震记录，而且在断层对比和反褶积处辟等方面都需要它。


[有效速度] effective velocity; 把覆盖层看作均匀介质而从实际观测所得的反射波或从折射波时距曲线求得的波速，统称为有效速度。由于在层状地层中存在层理，介质并不真正是均匀的，再加上界面的弯曲，使有效速度不同于平均速度，往往是比平均速度大的一种近似速度，但在各层速度的差别不很大和界面弯曲不大时，两者的差别很小。 )


[折射波]refracted wave;亦称“首波”又名“敏储普波”，“锥形波”。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90o)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。它与光学中的折射波不同，其射 线是以临界角从界面发出的。在临界点A处，折射波的路径和反射波的路径相同，传播时间相等。但在临界点以后，因滑行波速度快，折射波到达地面早于反射波。折射波到达地面的特点也和地层性质及地质构造有关，故可用于地质勘探。

[振幅频率响应] amplitude-frequency response; 即振幅频率特性。为仪器的输出振幅与输入振幅之比和频率的关系。


[正常时差校正]normal moveout correction; 即“动校正”。


[自动增益控制] automatic gain control是地震放大器增益控制的一种形式。在这种系统中，每一个地震道内放大器的增益自动地由其输出振幅独立地控制，对强波放大倍数小、对弱波放大倍数大。此外，也可用各道输出振幅的平均值控制每个放大器的增益。


[直达波] direct wave； 在均匀地层中由震源直接传播到观测点的地震波称为直达波。地震勘探常常需要地表风化层的波速资料以作校正，这种资料可通过观测此层的直达波而获得。直达波的速度就是地震波在表层地层中传播的真速度。在多层介质中的直达波改称透过波。


[振幅谱]amplitude spectrum； 见“频谱”。


[增益控制]gain control；从地下深浅不同层位先后到达地面的反射波，其振幅相差可选一百万倍以上。为了能在一张记录上较为均匀地记录或显示它们，需要使地震放大器的总放大倍数随时间而变，实现这种作用的方法叫做“增益控制”。


[仪器分辨能力] instrumental resolution; 记录地震波时，地震仪能够区分两个相邻界面上相继到达的地震波的最小时间间隔称为分辨能力，它由仪器的自由振动决定。自由振动延续时间愈小，分辨能力愈高。


[信噪比]signal-to-noise ratio;信噪比有多种定义。通常将地震仪器的输出端上，有效信号的功率与噪声(干扰)的功率之比称为信噪比。信噪比既与输入信号本身有关，更决定于仪器的特性，它也被用来衡量资料处理的效果。因此，提高信噪比是提高地震工作质量的关键问题之一。信噪比愈大愈好，可以通过改进仪器性能或选择工作方法提高信噪比。


[ 法]t0method;在震源O点接收到的反射波到达时间称为To，(它是从震源到反射界面的法线反射时间)利用 时间绘制反射界面的方法，称为 法，如果波速已知，很容易由公式 t0=2h/v求得界面的法线深度 其方法是;以各震源为圆心，以 vt0/2为半径作圆弧，许多这些圆弧的公切线就是反射界面。由于时间剖面是经过动校正的，所以每个接收点波的到达叫间都相当于 ，因此用上述方法就能将时间剖面转换成地震深度剖面图。也可以对整个测区的许多时间剖面分别作各反射层的等 图，经过偏移校正(空间校正)后即得出各层的构造图。


[同相轴]lineups;地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰成波谷)的连线称为同相轴。在解释地震勘探资料时，常常根据地震记录上有规律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴，它们表示不同层次的地震波。


[速度界面]velocity interface;是指对地震波传播速度不同的、相邻的两层介质的公共接触面。


[平均速度]average velocity; 在层状介质中，地层的总厚度与地震波在垂直地层传播所需时间之比称为平均速度，通常用地震测井求得。如果 ，为 层的厚度， 为波在 层中垂直传播的时间， 为 层的层速度，则平均速度 的计算公式如下： 利用速度资料和有效的到达时间可求得地震界面的位置，它在地震解释中具有重要意义。


[频率域]frequency domain； 以频率作为变数对振动所进行的研究称为频率域。在频率城内研究仪器对输出与输入的振幅比和频率的关系，则称为仪器的振幅频率特性或振幅频率响应。在地震勘探中，经常要了解仪器的振幅频率特性，介质的滤波作用等等，以进行频率选择。


[深度剖面]depth record section;据磁带地震记录的时间剖面或普通光点记录，用一般方法所作出的地震剖面只是表示界面的法线深度，而不是真正的铅垂深度。经过偏移校正和深度校正之后，得到界面的铅垂深度剖面才叫做深度剖面，它是地质解释的重要资料。用数字电子计算机处理磁带地震记录，能自动得出深度剖面


[炮检距] shot-geophone distance； 激发点到某一检波点的距离。


[连续震动源] vibroseis； 是在陆地和海洋的地震勘探工作中部应用的一种非炸药震源。利用气体或水力驱动土壤上或水介质中的钢板，使其振动而产生一种频率可控制的波列，成为地震震源。震源波形是己知的。这种装置抗干扰能力强，在陆地上对地面和农作物的损坏轻微，可在居民稠密区工作，但要有专门的运载设备和较好的交通条件。另外，因能量较低，噪音大，需要组合震源和叠加，并进行相关处理。在海上，其效果并不比气枪法优越，从而采用的也较少。


[空气枪震源]Air gun；是利用压缩空气迅速释放作为动力的一种非炸药震源，也称“气枪法”，在海洋地震勘探中得到广泛应用。它利用气枪将高压空气在极短的瞬间送入水中，形成气泡，气泡在水中发生膨胀与收缩相交替的振荡，即造成地震振动。此种振动的频率与气泡中空气的数最、压力、水的深度有关，适当地选择这些参数可获得一定的地震效果。如果把高压空气改为蒸汽，则叫做蒸汽枪。蒸汽遇水冷却立刻变成水，只产生一次脉冲，完全没有“气泡效应”，效果优于空气枪。此种空气枪也可用于陆上的河湖沼泽区；或改装用于陆上，是将高压气体迅速地释放于重数吨的充满水的钢钟内，钢钟撞击地而产生地震波。


[静校正] statics; 地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上，并且地层速度是均匀的。但实际上地面常常不平坦，各个激发点深度也可能不同，低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊，所以必将影响实测的时距曲线形状。为了消除这些影响，对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等，这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的，因此统称静校正。广义的静校正还包括相位校正及对仪器因素影响的校正。随着数字处理技术的发展，已有多种自动静校正的方法和程序。

hanz

正想找个时间好好学学地震方面的知识，正好lz提供了一些基础知识，对我们这些初学者比较有帮助。3q

slx2009

学习一下，谢谢楼主。

ltrws

的确是一些基本的知识，对初学者很有帮助。

badsky

哈哈，先收藏了，快上专业课了、

zhousdan

呵呵，不错

whqbeyond

很基础，挺不错的。

helan_yeying

呵呵 采集的？处理的？不太懂地震。

qdpeng

啥也不说啦  下

我不说话

很挺不错的。谢谢