地震勘探概论1-地震波传播的基本原理

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1、地震勘探概论主讲人：刘文革资源与环境学院应用地球物理教研组地震勘探概论绪论第一章地震波传播的基本原理第二章地震波运动学基础第三章地震波的动力学特征第四章共反射点叠加法第五章地震波的速度第六章地震资料的数字处理第七章地震资料的构造解释第一章地震波传播的基本原理第一节地震波的基本概念第二节地震波的传播规律第一节地震波的基本概念一、什么叫地震波二、地震波的振动图形三、地震波的波剖面四、视速度定理五、地震介质的近似简化4一、什么叫地震波1.振动和波动、弹性和塑性、弹性波的理解2.地震波的形成5一、什么叫地震波振动：介质中的质点离开其平衡位置的往返运动。波动：振动在其介质中传播的过程

2、。弹性：物体在外力作用下发生了形变，当外力去掉以后，物体就立刻恢复其原状。塑性：物体在外力作用下发生了形变，当外力去掉以后仍旧保持其受外力时的形状。6一、什么叫地震波波的几个例子7一、什么叫地震波弹性体:具有弹性的物体叫做弹性体；塑性体:具有塑性的物体叫做塑性体；弹性波:振动在弹性介质中传播就形成了弹性波；注意:弹性理论已证明,许多固体包括岩石在内,当受力较小、变形较小、作用时间较短时均可看成是弹性体。8一、什么叫地震波虎克定律:弹性体所受应力与应变成正比92.地震波的形成一、什么叫地震波1)实例分析以炸药为震源激发地震波的过程破坏圈:在炸药包附近,强大压力>>岩石的弹性极

3、限;塑性带:离开震源一定距离,压力>岩石的弹性极限;弹性形变区:远离震源一定距离,压力<岩石的弹性极限.10一、什么叫地震波2)地震波的理解地震波实质上就是一种在岩层中传播的弹性波。11一、什么叫地震波地震波的传播介质——岩层12一、什么叫地震波地震波的传播13第一节地震波的基本概念一、什么叫地震波二、地震波的振动图形三、地震波的波剖面四、视速度定理五、地震介质的近似简化14二、地震波的振动图形1.概念2.表示方法3.有关术语4.与地震记录之间的关系151.概念二、地震波的振动图形波在传播过程中,某一质点的位移u是随时间t变化的,描述某一质点位移与时间关系的图形叫做振动图形

4、.162.表示方法二、地震波的振动图形T*视周期uA*视振幅终止时间t1t0t2初始时间视振幅(Ａ*):通常指振动离开平衡位置的最大位移；视周期(Ｔ*):通常指相邻两个极大值或相邻两个极小值之间的时间间隔；视频率(f*):f*=1/T*;初始时间(t):表示质点刚刚开始振动的时间;1终止时间(t):表示质点刚刚停止振动的时间;2172.表示方法二、地震波的振动图形T*视周期uA*视振幅终止时间t1t0t2初始时间Δt=t–t:表示该质点的振动延续时间;12相位:表示振动的正向极值或负向极值;相位数:表示振动的正向极值或负向极值的个数;波形特征:指振动相位数、视周期、视振幅其

5、相互关系。184.与地震记录之间的关系二、地震波的振动图形1)地震勘探中所获得的一道地震记录，实际上就是一系列地震波传播到地表时，引起地表某一质点振动的振动图形。194.与地震记录之间的关系二、地震波的振动图形2）地震勘探中所获得的一张原始地震波形记录，实际上就是在地面沿测线设置多道检波器，得到的多个振动图形的总和。204.与地震记录之间的关系二、地震波的振动图形多个振动图组成一张野外共炮点地震记录215.地质意义二、地震波的振动图形有利于了解地震波在介质中传播时不同时刻的具体位置；有利于识别和分辨不同类型的地震波，从而解决与波传播有关的地质问题。22第一节地震波的基本

6、概念一、什么叫地震波二、地震波的振动图形三、地震波的波剖面四、视速度定理五、地震介质的近似简化23三、地震波的波剖面1.概念2.表示方法3.有关术语4.地震子波5.注意6.地质意义241.概念三、地震波的波剖面在地震勘探中，通常把同一时刻沿地震测线的各质点离开平衡位置的位移分布所构成的图形叫做地震波的波剖面。即位移u是距离x的函数，u=f(x)。252.表示方法三、地震波的波剖面波峰视波长u(x)波尾波前x波谷262.表示方法三、地震波的波剖面时间域(Temporal)空间域(Spatial)周期:T波长:λ频率:F波数:KvTfvk273.有关术语三、地震波的波剖面

7、视波长(λ*):在波剖面中,相邻两个波峰或波谷之间的距离。视波数(k*):视波长的倒数,即k*＝１／λ*。283.有关术语三、地震波的波剖面波前:波在空间传播时，某一时刻空间介质刚刚开始振动的点连成的曲面，称为该时刻的波前。波尾:波在空间传播时，某一时刻空间介质刚刚停止振动的点连成的曲面，称为该时刻的波尾。波面:波在空间传播时，某一时刻空间介质振动质点中相位相同的点连成的曲面，称为该时刻的波面。射线：波的传播方向称为射线(假想)。29三、地震波的波剖面地震波的传播304.地震子波三、地震波的波剖面地震子波(wave