地震波的速度

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1、第四章地震波的速度第1节地震波在岩层中的速度及与各种因素的关系第2节几种速度的概念第3节各种速度之间的关系第4节平均速度的测定第5节叠加速度谱的制作与解释主讲教师：刘洋地震波速度的意义地震勘探的核心问题是速度问题1、地震资料处理2、油气预测3、异常高压预测第4章第1节地震波在岩层中的速度及与各种因素的关系第4章一、地震波速度与各种因素的关系1、岩石弹性参数2v纵波速度：P横波速度：vS第4章一、地震波速度与各种因素的关系2、岩性（1）火成岩（2）沉积岩第4章一、地震波速度与各种因素的关系（3）速度比值（或泊松比）－表征岩性纵波速度vP速度比值：r

2、＝横波速度vS横向应变泊松比：纵向应变2()21v1122P12vvPS212vr22S22222()vvvr1PSP1vS第4章一、地震波速度与各种因素的关系3、密度每个工区同类岩石（1）密度增加，速度增加（2）可用近似公式表示速度与密度之间的关系对数－对数坐标描述主要沉积岩的0.25Gardner公式（1974）0.31v第4章一、地震波速度与各种因素的关系4、地质年代、构造历史每个工区同类岩石（1）年代老的岩石比年代轻的岩石具有较高的速度；（2）在隆起的构造顶部，速度较低。第

3、4章一、地震波速度与各种因素的关系5、埋深在岩石性质和地质年代相同的情况下（1）地震波速度随深度增大而增大；（2）泊松比（或v/v）随埋藏深度ps增大而减小。第4章一、地震波速度与各种因素的关系6、孔隙度、含流体特征骨架中传播时间tv(1)/ss1孔隙流体中传播时间tvff/总传播时间ttstf孔隙度为简化地层速度总传播距离11v＝总传播时间tt1sfV1-vvs11sf所以vvvVffs－Wyllie时间平均方程(1956)第4章11vvvfs1（1）孔隙度越高，岩层速度越低；简化（2）流体速度越高，岩层速度

4、越高；（3）岩石骨架速度越高，岩层速度越高；（4）岩石孔隙的不均匀性或孔隙形vs1-状的变化，都会导致岩层速度的变化。vf第4章一、地震波速度与各种因素的关系目前地震中广泛应用（1）岩石是均质的；（2）孔隙中的流体是紧附在孔壁上的；－Gassmann方程（3）气和液体在孔隙中均匀分布；（4）孔隙中的流体不影响切变模量；（5）孔隙的形状是球形。2k1b214ksvkpb3b1－kb＋－2kkkfss2bvs第4章一、地震波速度与各种因素的关系气＋水油＋水第4章一、地震波速度与各种因素的关系7、温度、

5、压力（1）随着温度的升高，速度降低（2）随着压力的升高，速度增加第4章一、地震波速度与各种因素的关系8、频率在很宽频带内（地震勘探涉及的频带内），纵波速度和横波速度与频率无关第4章二、层速度分布规律1、成层性2、递增性3、方向性4、分区性第4章第2节几种速度的概念第4章一、层速度把某一速度层的波速叫作这一层的层速度第4章二、平均速度定义A：一组水平层状介质中某一界面以上介质的平均速度，就是地震波垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总传播时间之比。nhii1vavnhii1vi第4章二、平均速度定义B：在水平层状介质中，波沿直线传播走过的总路程（最短路径）与所

6、需总时间之比是平均速度。*SR2SPSPvavttt2SPRSPSPnhn1而iSPhii1coscosi1nnhh1iitvSP()/iii11coscosvi所以nhii1vavnhiv第4章i1i三、均方根速度1.问题的提出SR研究水平层状介质h1,v1反射波时距曲线h2,v2旅行时间nihih,vhiiit2i1cosiivnh,v炮检距nnnxh2iitgi1目的得到t-x的显式关系式第4章2.三个定理定理1(旅行时展开定理)nvhiin层水平层状介质,当x21/2时，22i1

7、vvmi222jtt0jxj1其中v为n层中最大的层速度m定理2（Snell定律）sinsinsinsin12inPvvvv12in定理3（幂级数展开定理）1132531xxxx11x2816关键：如何求出?第4章j3.时距曲线推导（1）将t、x表示成Snell参数P的函数由Snell定律得sinvPiisinvP2ii则cosii1(vP)tgicos1()vP2iinnhhii旅行时t22i1cosiiv2i1vv1()Pii令thv2/iiinti则t22i1

8、1vPi