地震折射波法反射波法.ppt

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1、1,本章主要内容：介绍浅层折射波法勘探的野外工作方法及地震资料解释，重点内容为测线的布置、测线长度和探测深度的关系、道间距与激发点的选择、观测系统的布置。,第三章 浅层折射波法,2,目 录,第一节 折射波法概述,第二节 折射波法的野外工作方法,第三节折射波法的地震资料解释,3,第一节 折射波法概述,在浅层地震勘探中，折射波法是一种使用较久且成熟的方法，常用来探测覆盖层厚度，基岩面起伏，断层及古河道等水文工程地质问题。折射波法本身也存在弱点：波速的条件，分辨率低，测线较长等。,在浅层地震勘探中，野外工作可分为三个阶段：1、收集资料、现场踏勘2、试验工作3、完成勘探任务,4,第二节 折射波的野外工

2、作方法,浅层地震数据采集方法主要介绍采集系统所使用的仪器设备、野外观测系统设计和有关采样参数的选择等。,地震仪 检波器,5,检波器又叫检震器，是把地震波到达引起地面微弱振动转换成电讯号的换能装置。目前常用的检波器主要由线圈、弹簧片和永久磁钢架及外壳组成。检波器输出的信号电压和其振动时的位移初速度有关，因此又叫速度检波器。用晶体压电效应特性制成的晶体检波器，固有频率高的特点，可以测量物体震动加速度，又叫加速度检波器。,地震仪是将检震器的输出的电信号放大，显示并记录下来的仪器，具有滤波、放大、信号叠加、高精度计时及数字记录和微机处理等功能。,震源要求有适当的能量、安全可靠便于使用，能产生较高频率成

3、分。常用的有：锤击震源、雷管和炸药、地震枪震源、电火花震源等。,6,一、测线布置,(1)测线最好为直线。其切面为一平面，所反映的构造形态较真实。,(2)主测线垂直岩层或构造走向。目的：控制构造形态，利于资料分析与解释。,(3)尽量与其它物探线一致（或过钻孔）。便于综合分析解释。,(4)疏密程度应据地质任务、探测对象大小及复杂程度等因素确定。,(5)考虑地形、地物。复杂条件，弯曲测线或分段观测。,7,测线布置原则：1、若地质任务是调查整个工区内基岩起伏，需要布置测网。2、对于路基或隧道等类的测线，布置在条带状的狭长地区。3、若地形起伏较大时，在必须在起伏的顶部及底部设置激发点，保持测线分段观测的

4、直线性。4、调查滑坡和边坡的测线，通常以主滑动方向为中心布置成相互垂直的网格状，其中一组测线和地层走向平行。5、使用折射波法追踪断层时，测线与推断的断层走向垂直相交。,8,二、测线长度与探测深度的关系,地震测线长度基本要求：测线长度必须满足观测追踪第二层的初至折射波，可靠求取 v1、v2波速和观测折射波时距曲线的要求。,9,三、道间距及激发点的选择,1.道间距：相邻两道检波器的间距，用X表示。,浅折：5m，10m；浅反：25m。有时为求准表层速度：震源附近加密点，构成不等间距排列。,显然，道间距大，排列长度大，工作效率高。不宜太大，相位追踪 对比困难，远处能量衰减大。,定义：炮点离最近一个检波

5、器的距离，用X1表示。,工作中：端点不设检波器。一般为道间距的整数倍。,3.偏移距,2.排列长度,10,定义：离开炮点最远的检波点与炮点的距离，用Xmax表示。,与探测深度有密切关系。折射：目的层深度的57倍；反射：目的层深度的0.71.5倍。,4.炮检距和最大炮检距,在测线两端及测线上，以适当的间距设置震源或布置炮点，用以激发弹性波，其位置和间距对调查结果有重要影响。震源间距越小，测量精度越高，但通常是按每6至12个检波点(即间距为40m至120m)设一个震源点来进行设计的。,四、炮间距及激发点的选择,11,五、观测系统,地震现场数据采集中，为压制干扰波和确保对有效波进行追踪，激发点和接收点

6、之间的排列和各排列的位置应保持一定的相对关系。激发点和接收点之间的位置关系和排列和排列间的位置关系统称为观测系统。,折射波法观测系统：1、单支时距曲线观测系统2、相遇时距曲线观测系统3、追逐时距曲线观测系统4、双重相遇时距曲线观测系统5、双重相遇追逐时距曲线观测系统,表示方法有：综合平面图和时距平面图,12,观测系统适用条件,单支时距曲线观测系统 适用于地质情况简单，折射界面规则且近水平情况。特点：施工简单，效率高，界面起伏较大误差大，不适用。相遇时距曲线观测系统 折射界面起伏明显，不规则。特点：解释精度高，中间部分重复观测。追逐时距曲线观测系统 对折射界面连续追踪，曲线形态和折射界面形态相关

7、。特点：时距曲线平行相似；界面上凸，则不平行,13,双重相遇时距曲线观测系统 表层条件复杂条件下采用 特点：可弥补近炮点时距曲线不足，并可连续追踪。双重相遇追逐时距曲线观测系统,14,单边观测系统 相遇系统 追逐系统 相遇追逐系统 双重相遇追逐系统,15,六、激发方式和接收条件的选择,激发方式包括：井中、水中、空中、地面、坑中、锤击、夯击、电火花等。,锤击震源,电火花震源,雷管,接收条件选择：压制干扰波，突出有效波。,16,一、地震波的激发,1.地震勘探对激发条件的基本要求,激发条件：影响地震记录好坏的第一因素，得到好的有效波的基础条件。,(1)有一定能量，保证获得勘探目的层的反射；,(2)有

8、效波能量强，干扰波相对微弱，有较高的信噪比；,(3)频带较宽，尽可能接近尖脉冲，以利提高分辩率；,(4)同点激发，地震记录重复性好。,2.震源类型,两类：炸药震源，非炸药震源。,(1)炸药震源,浅震中，普遍使用的震源，炸药激发产生的地震波频谱宽、能量强、高频成为丰富。炸药激发产生的地震波主频f与药量Q的关系：,17,药量对频率成分的影响,上式可见，药量越大，激发产生 的频率越低。,结论：在保证获得勘探目的层反射前提下，尽量小药量激发，以获得高频的地震波。,浅震：常用几十克到上千克的小药量或雷管激发。,激发方式：地面爆炸，浅井爆炸。,浅井爆炸：井深0.71米，药包放在井中并将土回填埋实，促使能量

9、向下传播，压制干扰波（面波、声波等）。,18,地表结构：潮湿密实地面效果好，干燥松软地面效果较差。,优点：可多次激发，重复性好（保持钢板与地面的耦合好），信号增强。,缺点：频谱低于炸药震源，能量有限，不适合深层。,（3）高频震源枪,用震源弹射入浅孔(充水或潮湿的孔)，爆炸激发地震波。,优点：定向发射，利于能量向下传播；高频成分丰富，利于高分辩率勘探。,(2)锤击震源,锤击置于地面的钢板，18磅或24磅。,19,（4）电火花和空气枪震源多用于水上勘探。,电火花震源：利用电容器储存高压电能，在一瞬间通过水介质释放，在水中产生压力作用于大地而形成地震波。,空气枪震源：将压缩空气在短暂瞬间释放于水中，

10、从而产生地震波。,特点：两种震源都安全，无环境污染，高频成分丰富，能量可调。价格较贵。,以上几种震源，当目的层深度H：,H50m，锤击、小炸药量；,H50100m，小炸药量、高频震源枪；,H501000m，电火花、高能炸药。,20,二、地震波的接收,1.地震勘探对接收条件的基本要求,(1)有效波突出，并有明显特征；,(2)有效波层次分明，波间关系清楚，尤其是目的层反射应明显；,(3)干扰波少，强度弱，并易于分辨。,2.检波器的频率特性,高频检波器：高频响应好，低频响应差。大地滤波衰减曲线；检波器频率响应特性曲线；大地+检波器特性，高低频检波器信号输出曲线.,大地衰减和检波器特性曲线,21,3.

11、检波器的方向特性,检波器最灵敏方向，应与波的振动方向一致，所接收到的信号最强。,接收纵波：检波器最灵敏方向对准波的传播方向；,接收横波：检波器最灵敏方向垂直于传播方向。,4.检波器与大地耦合,耦合取决于：检波器重量，检波器与地面的有效接触面积，地面振动幅度，地表弹性模量。,因此，检波器应埋直、埋深，土层应潮湿、致密。,22,对基岩、水泥地：石膏等固结。,对泥水：加长尾锥。,图(a)：tTa/2，可辨认有效波的相同相位。,图(b)：tTa/2，易造成相位对比错误。,5.道间距X的选择,X选择原则：各道间相位关系清楚，同相轴明显。,23,考虑到有效波的视速度，常把道间距的最大限度定为,对于深层：反

12、射波Va大，X大；,对于浅层：反射波Va小，X小。而Va折Va反，X折X反。因此，很多情况下，反射波法的道间距应小于折射波法的道间距。,6.组合检波,目的：利用有效波和干扰波在视速度或传播方向上的差异来削弱干扰波。,定义：使用两个以上检波器组成一组，按一定的形式（直线或面积）安置在排列上，作为某一道的地震信号。即将几个检波器当成一个检波器使用。,要求：具有相同方向特性和频率特性。,24,1、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。,七、有效波和干扰波,有效波和干扰波只是一种相对的概念，可相互转化。,干扰波：震源干扰波，外界干扰波。

13、,为解决地质任务，应设法突出有效波，躲开、压制和消除干扰波，提高信噪比。,信噪比：有效波与干扰波强度之比。即：信噪比S/n,25,在浅震的数据采集、资料处理和解释的全过程中，都有一个如何提高信噪比的问题。,2、各种干扰波的来源和特征,震源干扰波,1)声波,声波：在空气中传播的弹性波。,特点：传播速度稳定(约340m/s)，频率高（大于100Hz），延续时间短。地震记录上，一般为13个波峰的窄条带直线同相轴。如下图所示。,浅震中，偏移距小，排列长度短，声波干扰严重。数据采集时，把炸药放在井中激发，可减弱声波干扰。,26,有声波和地滚波干扰时的浅层反射记录,(2)面波,几乎出现在所有地震记录上，是

14、一种主要干扰波。,特点：视速度小(100500m/s)，频率低(1030Hz)、能量强、衰减慢，如图示。,面波沿地表传播，由于地表介质不均匀，在水平方向尤其垂直方向速度变化大。因此，随着传播距离增大，显示明显的频散特点，在地震记录上形成“扫帚状”。这种发生频散，形成“扫帚状”的面波通常称为地滚波。,面波,声波,27,在干燥或疏松的岩土中激发时，对有效波吸收强烈，面波能量相对增强；,爆炸井深时面波减弱，井浅时面波增强。,(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。,2.外界干扰波,(1)随机干扰,定义：指无一定规律、无一定频

15、率及视速度、杂乱无章的振动。,随机干扰频谱很宽，不能利用频率滤波压制。,28,随机干扰分为三类：,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(1200Hz)；,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。,工作中，利用统计规律，采用组合检波、水平叠加、垂直叠加方法压制随机干扰。,(2)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。,29,相干干扰波记录,(3)工业电干扰,在城市工作，当地震测线通过输电线路时，检波

16、器电缆会感应50Hz电压，形成工业电干扰。,相干干扰产生：在大型厂矿附近，机器有规律地连续振动，江、河波浪冲击岸坡等。如图所示。,30,为了解各种干扰波的分布特征，以便采取一系列压制干扰波的方法技术，在野外地震数据采集之前，必须进行干扰波调查。,1.震源干扰波调查,3、干扰波调查,31,目的：确定反射波和干扰波的分布特征，确定有效的观测系统。,具体做法：以小道间距埋置检波器，在零偏移距处激发，随后移动检波器排列或移动激发震源。每次移动距离应等于一个排列长度，以保持干扰波同相轴的连续性。,2.外界干扰波调查,目的：了解非地震勘探震源干扰波的特征。,具体做法：不激发震源，记录外界背景噪声。此时记录

17、信号是外界干扰和仪器噪声所引起。分析结果，可了解外界干扰源的强度、分布特征和频率等。,32,第四章 浅层反射波法,本章主要内容：介绍浅层反射波法勘探的野外工作方法及地震资料解释，重点内容为多次覆盖观测系统，要求掌握综合平面图的绘制方法及反射波资料处理与解释。,33,目 录,第一节 反射波法概述,第二节 反射波法的野外工作方法,第三节反射波法的地震资料解释,34,折射波利用首波初至时间绘制时距曲线，推断地下构造，而反射波法则主要利用反射波相位的时空特性推断解释地下构造。不仅能直观的反映地层界面的起伏变化，而且能探测地下隐伏断层、空洞及异常物体。,第一节 反射波法概述,反射波法和折射波法的区别：探

18、测深度范围不同工作频率不同，中、深：几十赫兹，浅层：100300Hz浅层比中、深层探测难度更大低速带厚度变化对波的传播有滞后作用，使得时距曲线为双曲线。,35,第二节 反射波法的野外工作方法,一、浅层地震地质条件地质条件：深度地震地质条件和浅层地震地质条件研究地质条件的目的是为了获取高质量的地震记录,1、地表松散层的影响（反射波产生偏移和时间滞后，吸收高频信号，产生多次反射波干扰）2、潜水面的影响潜水面下或泥岩、粘土岩中激发，频率丰富，能量较强3、表层不均匀性影响,36,二、地震测线的布置布置测线的原则：测线为直线，尽量垂直地层或构造线走向；测线均匀分布于全测区，最好与钻探线重合；测线间距和疏

19、密程度应根据地质任务、测区勘探程度及探测对象等因素确定。,三、反射波法观测系统1、简单连续观测系统2、间隔连续观测系统3、多次叠加观测系统,37,折射法：多用时距平面图表示。,反射法：多用综合平面图表示。形式简单，直观地表示炮点和排列之间的关系。,1.单次覆盖简单连续观测系统,如图所示，O1、O2O5是激发点，A、B、C、D表示互换点，实线段O1A、AO2、O2B等在水平直线上的投影正好连续单次地覆盖了整条测线。,这种观测系统，可连续勘探整条测线以下反射界面，所得地震剖面为单次剖面。,(a)双边激发,38,如固定在排列一端激发，每激发一次，排列沿测线方向移动一次（半个排列长度），称单边激发观测

20、系统。如图所示。,(b)单边激发,2.单次覆盖间隔连续观测系统,定义：炮点离接收点一定距离激发。避开震源附近面波和声波的强干扰，又称偏移观测系统。,39,O2激发，O1O2接收，用斜线段O2A表示，对R2R3进行了一次观测，叫单次覆盖；,O1激发，又在O2O3接收，用斜线段AB表示，又对R2R3进行了一次观测，叫二次覆盖。,同理，可对R2R3段进行更多次覆盖。,多次覆盖观测系统：对整条反射界面进行多次覆盖的系统。,多次覆盖技术：压制多次反射波之类的特殊干扰波，以提高地震记录的信噪比。,40,3、多次叠加观测系统,组合：压制面波等低视速度干扰作用明显，但降低了分辨率；此外不能压制多次反射波、折射

21、波之类干扰波（其波长往往达数十米）。,在浅层地震勘探中，广泛采用多次叠加法。,共反射点多次叠加法：共深度点多次叠加法、多次覆盖法、水平叠加法。,基本思想：对地下反射界面上各点的地质信息进行多次观测，以排除由于地面上个别观测点受到某种干扰而歪曲地下真实信息的影响。,41,共反射点示意图,水平叠加的概念：又称为共反射点叠加或共中心点叠加（处理），就是以O点为中心，左右两侧对称位置选择激发点和接收点，接收到的记录来自于同一反射点，将地震记录进行叠加，可以压制多次波和各种随机干扰波，从而大大提高信噪比和地震剖面质量，并且可以提取速度等参数。,42,条件：建立在水平界面假设的基础上。,如下图示：在O1、

22、O2、O3激发，在与M点为对称的S1、S2、S3接收R界面上同一点A的反射波。,1.共反射点叠加原理,多次覆盖：在测线上不同点激发、相应点接收来自地下界面相同反射点的多个地震记录道进行叠加。,43,A点：共反射点或共深度点。,M点：A的投影点，共中心点或共地面点。,S1、S2、S3地震道：共反射点或共深度点）叠加道。集合称CDP(共深度点)道集。,以炮检距X为横坐标，以反射波到达各叠加道的时间t为纵坐标，可绘出对应A点的半支时距曲线。将炮点和接收点互换，得到另半支时距曲线。,(1)共炮点反映一个区段，共反射点反映一个点；,(2)共炮点t0表示炮点回声时间，共反射点t0表示A的垂直反射时间，即M

23、点的回声时间。当,Xi=0时，t0=2h/V。,对共反射点时距曲线动校正：,44,把各叠加道的时间校正到M点的回声时间，或者把曲线拉平，如图(c)示。,假设各叠加道波形相似，必是同相叠加，叠加后振幅成倍增加。如图(d)示。,45,如图示，在水平界面R1上产生二次全程反射，在R2界面上产生一次反射，假设一次波的t0时间等于二次波的t0时间t0D。用视速度定理易证：具有相同t0时间的二次波曲线比一次波弯曲。,对时距曲线t及tD按一次波的速度进行动校正：,一次波：t被拉平到t0；,多次波：tD不能拉平(为tD)，校正量不足，校正后仍上弯，叫剩余时差曲线。,剩余时差：多次波时距曲线按一次波校正后与t0

24、的时差，用tD表示。,2.共反射点多次波的叠加效应,46,各叠加道tD不同，叠加时非同相叠加,叠加后多次波被削弱，从而达到压制多次波的目的，如右图示。,共反射点经动校正后，叠加时同相叠加,叠加后振幅成倍增加，达到突出有效波的目的，如右图示。,3.多次覆盖观测系统,定义：对整条反射界面进行多次覆盖的系观。主要有两种形式：端点(单边)，中间放炮。,47,叠加次数：1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1共反射点地震记录,48,以地面接收排列表示，则叠加次数为倾斜线上接收点个数。,49,第1炮第21道，第2炮第17道，第3炮第13道，第4炮第9道，第5炮

25、第5道，第6炮第1道。,以简单常用的单边放炮六次覆盖观测系统为例讨论。如右图所示：每放一炮可得地下24个反射点，放完六炮，可得相应六个反射界面段。其中ABCD界面段，每次放炮都进行了观测，观测了六次。叫六次覆盖。,单边放炮六次覆盖观测系统平面图,其中,都是来自A点的反射，都是A的叠加道集。,50,排列展开示意图,多次叠加观测系统综合平面图,51,对其它反射点，也可找到相应的共反射点道集。,在放完6炮后，继续放第7炮、第8炮、第9炮、，可得一条连续的六次覆盖剖面。为设计多次覆盖观测系统，引入一些专业术语：,n覆盖次数；炮点移动道数；N仪器道数；S系数（单边S=1，双边S=2）。有如下关系：,如采

26、用单边放炮，且接收道为24道，上式变为,当n6，=2，即每移动两道放一炮；当n=12,则=1。,为施工方便及便于资料处理，应取正整数。显然，对于单边放炮的24道地震仪，覆盖次数n只能取12、6、4、3、2等5种形式。,52,垂直叠加,垂直叠加：把同一点上重复激发、同一排列上重复接收到的信号依次叠加在一起，达到增强有效波的目的。,浅震中，经次激发后，接收到的归一化振幅为,式中：S有效波振幅；n干扰波振幅,对有效波：经次叠加后，由于是同相叠加，振幅增加倍；,对随机干扰：经次叠加后，由概率统计规律，振幅增强,因此，有效波相对干扰波增加了：,倍。,频率滤波,定义：在信号采集时，在频率上选用合适的检波器

27、和设置仪器滤波参数，达到压制干扰波的目的。,53,抗干扰与分辨率,1.抗干扰与分辨率的关系,前面讨论可知，抗干扰浅层地震勘探技术提高了记录的信噪比，压制了干扰波。另一方面，采用的组合检波、水平多次叠加和垂直叠加等抗干扰技术都具有低通滤波特性，采用的频率滤波（包括高切、低切、陷切滤波）和高频检波器接收，缩小了地震信号的频带宽度，所有这些方法都降低了地震勘探的分辨率。因此可以说，在强干扰背景条件下，提高地震记录的信噪比是以降低记录的分辨率为代价的，分辨率和信噪比似乎是“矛盾”的。,经研究可知，地震记录的信噪比与分辨率之间有如下的关系:,54,式中：r为信噪比；Pn为噪声干扰时的分辨率；Pa为无噪声

28、时的分辨率；1/(1+1/r2)为信号纯洁度，反映噪声对信号的破坏程度。,当信噪比 r0时，即无信号时，信号纯洁度为0，Pn0；当无噪声时，r，信号纯洁度为1，就是无噪声时的分辨率。显然，地震记录的分辨率随着信噪比的降低而降低。根据信号纯洁度和信噪比之间的关系，可得出不同当信噪比对应的值，见下表。,表1 信噪比与信号纯洁度的关系,55,因此，在较强干扰背景条件下，如果不采取相应的技术措施，压制地震噪声和背景噪声，获取较高信噪比的地震记录，而只注重强调获取高、宽频反射波，其结果是获取的反射波频率最高，频带最宽也是没有用的，因为我们不能在强干扰背景中提取很弱幅度的有效信息，因此也就不能利用地震资料

29、解决地质问题。,分析表1和公式可知，实际地震记录的分辨率随着信噪比的提高而得到改善，随着记录信噪比的降低而恶化。因此，只有在地震记录具有一定的信噪比（从表中可见，保持在24之间比较合适）的前提下才能谈提高地震记录的分辨率。,56,地震记录信噪比对时间分辨率的影响也可用时间分辨率与振幅分辨率之间的关系来描述。振幅分辨率，就是有效波振幅超过干扰水平的程度，在地震记录上发现信号的可能性决定于记录的振幅分辨率。为了能在记录上可靠地识别地震脉冲信号，它的振幅至少要超过干扰波均方差的1.52倍。,2.振幅分辨率与时间分辨率,在大多数情况下有效波和干扰波的频谱是重叠的，经频率滤波后，在滤除干扰波的过程中，有

30、效波的频带宽度也相应变窄，使得有效波的延续时间增长，导致时间分辨率降低。为了提高时间分辨率，必须缩短有效波脉冲的宽度，即扩展它的频谱，在扩展有效波频谱的同时，也带来了强大的干扰噪声，因此降低了振幅分辨率。,57,在抗干扰条件下开展浅层地震勘探，首要的问题就是如何正确、合理地解决振幅分辨率与时间分辨率之间的矛盾，解决的办法通常采用折中的办法，即在保证充分的振幅分辨率条件下，达到记录的最大时间分辨率。,(1)信号比干扰弱得多,在这种不利的条件下，为了在记录上发现有效波，要力求记录有较大的振幅分辨率。在数据采集和处理中，应以提高地震记录的信噪比为主攻方向，允许适当降低记录的时间分辨率。在强干扰条件下

31、开展浅层地震勘探就属于这种情况。,(2)信号与干扰相当,在这种条件下，不仅能发现有效波，而且可估计有效波的振幅。这时，应在不严重降低时间分辨率的前提下，提高记录的振幅分辨率。在一般干扰水平条件下，开展浅层地震勘探当属此种情况。,58,(3)信号比干扰强得多,在这种条件下，比较容易发现有效信号，甚至于不用担心记录的振幅分辨率。这时，应以提高记录的时间分辨率为目的，即设法提高记录的频带宽度与上限频率。在外界干扰背景很小，地震地质条件很好的条件下，开展浅层地震勘探属于此种情况。,59,两种有效的浅层地震反射技术,一、最佳窗口接收技术,在浅层反射波法勘探中，一种观测方式是选择最佳窗口法，它的目的是为了

32、选择最佳接收地段。为了使面波、声波、直达波和折射波产生较少的干扰，可以把接收地段选择在既不受面波的影响，也不受折射波影响的地段。这种最佳接收地段称为最佳窗口，一般要通过实地试验来选择确定。,60,(a)相对振幅曲线(b)相位曲线,反射波振幅相对平稳地段、相位相对稳定段为最佳窗口地段。,值得指出的是，最佳窗口接收技术在探测比较单一的目的层时效果较好，若要求探测的目的层是深浅相差较大的多层介质，就很难选择最佳窗口，尤其当地质条件较复杂，或外界干扰背景较大，或要求探测的浅、深层范围较大时，必须采用水平多次叠加技术。,61,二、最佳偏移距技术,所谓最佳偏移距技术，就是在最佳窗口内选择一个公共偏移距，然

33、后如下图所示，移动震源，保持所选定的偏移距。每激发一次只用一道接收，用12道（或24道）地震仪在每个观测点上激发接收，最后得到一张多道记录，各道具有相同的偏移距。利用这种共偏移距地震剖面，容易正确识别同相轴，由于偏移距相同，不需作动校正。在进行其它数据处理之前，常用来了解反射波同相轴的大致位置。,最佳偏移距技术的观测方法和反射波射线路径,62,第三节 反射波法的资料解释地震资料解释的主要任务：1、波的对比。运用地震波运动学、动力学知识对地震剖面进行去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的分析研究，识别出真正来自地下地层界面的反射波，并将同一剖面中所有来自地下同一地层的反射波找出来，把属于地下同

34、一地层的反射波识别出来 2、地质解释。据钻井资料和各地层反射波剖面特征，推断地震剖面上各反射层所相当的地质层位。并分析地震剖面所反映的各种地质现象和构造现象，如断层、地层尖灭、不整合、古潜山等 3、绘制构造图。据工区内各条纵横交错的地震测线所得到的地震剖面，作出反应地下某一地层起伏变化的完整情况图件地震构造图。最后根据地质资料、推断构造是否含油气或与成矿分布的关系，提供开采井位。,63,地震波对比原则反射波对比三大标志：1、振幅显著增强反射波能量一般都大于干扰背景的能量2、波形相似震源所激发的振动波形基本相同，同一界面反射波传播路程、所遇到的地层吸收作用等相近，故同一界面反射波在相临地震道上的

35、波形相似（主周期、相位数、各极值间的强弱关系相似）3、同相轴平行同一界面反射波到达相邻很近的两个检波点的路程很相近，故同一反射波相同相位在相邻道上的记录时间相近，同相轴应为圆滑的曲线。单炮记录上为双曲线，动校后为一条直线,64,时间剖面解释方法步骤,1、对比方法,（1）相位对比 反射界面连续性好、岩性稳定、波形特征明显强相位对比：选择最强、最稳定的相位进行波的对比追踪 断裂发育或地质构造复杂、岩性变化明显、波形不稳定、甚 至出现强相位转换想象多相位对比：对比波的两个或两个以上的相位（2）波组对比 各相邻反射层密切联系、厚度稳定或渐变，决定了地震反射波组的组合关系也具有稳定性，通过认识波组的组合

36、关系、变化规律识别追踪各反射波。（3）剖面间的对比 同一异常现象在相距不太远的相邻剖面上也应有反映，可采用相邻剖面相互参照对比，在两条相交测线交点处同一反射T0时间相等（4）运用地质规律对比解释 地震波及其变化规律反映了地质构造特点，反之，地质构造特点决定了地震波的变化规律，二者关系密切。充分了解工区和邻区地质资料有利于指导对比解释、避免片面性错误,65,2、剖面的地质解释方法,剖面地质解释的主要任务：（1）确定标准层及其相当的地质层位，搞清楚地层厚度的变化关系及其接触关系最重要（2）确定构造形态及其特征（3）确定断层的性质、落差及断面产状（4）了解基底埋藏深度即沉积厚度（5）正确判断古潜山的

37、存在与否及其构造情况标准层应具备的条件：反射层的特征明显，变化稳定；分布范围广，能在较大范围内连续追踪；反射层次能反映地下地质构造的主要特征，即能反映地下浅、中、深层的起伏情况。,66,二、浅层反射波地震资料的数字处理与解释,地震数据,格式转换,抽道集,振幅平衡,频谱分析,反褶积滤波,速度谱,时深转换,偏移处理,1反射波地震资料数字处理流程,67,2反射波地震资料解释,1、煤层反射波特征2、时间剖面的显示3、时间剖面的特点4、时间地质剖面的地质解释5、深度剖面图和构造图的绘制,68,煤层及其地质、地震特性,煤层是地震勘探的主要目的层。煤层是一个岩性、厚度横向稳定、连续性好的岩层。煤层的厚度一般

38、小于10-15m，目前开采的多数变化在2-10m范围内。,69,.煤层的物性及其反射,1)煤层及其围岩的物性 可见，在煤系中，煤层是一个低速、低密度的夹层。,70,2)煤层的顶底界面都是强反射面理解顶底界面的反射系数一般，当界面反射系数0.1时，就认为是强反射面。顶底界面反射大小差不多，但是极性相反。,71,.煤层是“薄层”,煤层的“薄”、“厚”是相对地震波长而言。一般认为当层厚1/4时，就是薄层。若地震的主频50Hz，煤层地震波速度是2000m/s，试计算煤层中地震波长、垂直入射到厚度分别为1、3、5、7、9m时上下界面反射波的时差多大？煤层顶、底界面的反射不能分辨，最终形成复合反射。,.煤

39、层具有滤波作用,煤层具有强的屏蔽作用,72,煤层内、煤层间多次发育煤层内多次使复合反射系数减小，加大了透过系数层间多次将可能模糊深部的反射,煤层反射波煤层反射波是与主要可采煤层有关的、主要由煤层顶底板同类反射波叠加，也包括层内多次及有关转换波和邻近煤层的相对弱反射叠加而成的复合波。,73,煤层反射波,由于煤层的岩性、厚度多半横向稳定，对应的反射波也是一个横向稳定、连续性好的反射波。,正由于煤层反射波形成机制的特点，提高了煤炭地震勘探解决地质问题、完成地质任务的能力和效果。,74,不整合,不整合面是一个良好的反射界面。不整合界面之下的岩性不断变化，所以，沿该界面波阻抗变化大，反射波的能量、波形也

40、变化大，甚至连续性差，不易准确对比。根据上下同相轴角度相交，还是易于辨认的。,75,煤层的背、向斜构造,76,绕射波,77,煤层分叉合并、变薄的解释,78,煤层冲刷带解释,79,采空塌陷区解释,80,断层在地震剖面上的标志断层在时间剖面上显示特征多种多样，主要的普遍规律有：（1）反射波发生错断。断层两侧同相轴发生错断，但是反射波特征清楚，波组和波系之间关系稳定，为中、小断层的反映。（2）反射波同相轴数目突然增多、减少或消失。波组间反射波同相轴数目发生改变，下降盘数目逐渐增多，上升盘突然减少，一般为正断层的地震剖面特征。（3）反射波同相轴形状改变，反射凌乱并出现空白反射。由于断层错断引起两侧地层产状突变，或断层的屏蔽作用造成下盘反射同相轴凌乱并出现空白反射，一般为边界同生大断层。（4）反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲和强相位与强振幅转换等，一般为小断层的反映。（5）异常波的出现。断层在时间剖面上断处常伴随绕射波或断面波，这些特殊波的出现是识别断层的一种标志。,81,82,83,84,小断点特征,