地震反射波的运动学.doc

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1、中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云卿第13册§2.2地震反射波的运动学序:本节是重点内容。从时间场→时距曲面→时距曲线从时距曲线→时距曲面→时间场一、直达波的时距曲线1．时距曲线的引入反射波法地震勘探多在地面上激发地震波，并在地面上接收地震波。炮检距——激发点到接收点的距离。自激自收——炮检距为O。单道接收——激发一次，只在一个位置上接收地震波。多道接收（共炮点接收）——激发一次，在多个点上同时接收地震波。t初至连线0地面hV1RV2z12中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云卿第1

2、3册t初至连线地面hV1RzV2如果野外工作采用单道接收，且自激自收，则记录到的反射波的传播时间t与炮检距x无关，只与介质本身的地质因素有关。但这样不经济，效率又低，生产中采用多道接收（2道、12道、24道、48道、96道、1024道，1200×16=19200道）这时波的传播时间t不仅与地质因素有关，还与炮检距有关。地质因素不变时，炮检距↗，波的旅行时↗。所以有必要研究在介质模型已知的情况下，地震波的传播时间与炮检距之间的关系，这种关系清楚了，反过来，在已知它们的关系时，就可推测出地下的地质模型，这也是地震勘

3、探的目的。1．反射波时距曲线的定义反射波从激发点传播到接收点，所用时间t与炮检距x之间的关系曲线，叫做反射波的时距曲线，t=t(x)。类似地，可定义折射波、透射波、直达波、面波、声波等的时距曲线。2．直达波时距曲线12中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云卿第13册直达波——没有碰上界面，直接从激发点传播到接收点的波。均匀介质、共炮点、纵测线的直达波时距曲线为。纵测线——激发点和地震道的延伸方向在同一条直线上叫纵测线，否则叫非纵测线。注：本章的时距曲线全是共炮点纵测线的。t初至连线0地面hVRzV2

4、在震源附近有面波和声波存在，它们都是直达波。只是速度有差异，同相轴的斜率不同。12中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云卿第13册二、单一水平界面同类反射波时距曲线。1．直接写(6.2-24)t双曲线SOX地面yVPRV2Z12中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云卿第13册t同相轴初至连线SOX地面yVPRV2Z2．虚震源原理从震源O发出的波经过界面R上的P点反射后回到地面上S点所用的时间，与从虚震源发出的波以同样的速度直接传播到S点所用的时间相等。是O关于界面的镜象。3.用虚震源原理

5、推导时距曲线4．时间场方程波前面方程为：12中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云卿第13册5．时距曲线方程因为在地面上观测故有Z=0，因沿x方向观测故有y=0,即观测线方程为：，代入上式，得：，即6．时距曲面方程波前面方程为：在地面xoy上观测，测面方程为Z=0，代入上式得：是双曲面7．时距曲线特点（1）是双曲线，（2），极小点在震源点O正上方。双程时间时间垂直反射时间自激自收时间三、单个倾斜界面反射波的时距曲线1．时距曲线方程(6.2-20)12中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云

6、卿第13册t双曲线ASOX地面yφVRPV2φZφ2.时距曲线的特点（1）是双曲线（2）双程时间：是震源处的法线深度。（3）曲线极小点注：要证明的话,可用时距曲线求导数，也可从图上看传播路径以最短。12中国地质大学（北京）课程名称：应用地震学教师：段云卿第13册四、说明1．时距曲线的斜率=视速度的倒数=射线参数P斜率=，斜率的倒数==视速度∵斯奈尔定律：又因为∴1．野外原始记录上同相轴的形状与时距曲线的形状一致同相轴初至连线地面R1R2朱教材P23，燕昆P4，陆上册P3512中国地质大学（北京）课程名称：应用地

7、震学教师：段云卿第13册（1）原始单炮记录野外放一炮进行多道接收，将同一炮的各道记录波形在一张图上显示出来，叫原始单炮记录。（2）同相轴——属于同一个界面的反射波的一串波峰或波谷。（3）时距曲线形状与同相轴形状一致（二者基本上有恒差）同相轴找波峰或波谷时间。时距曲线找初至时间。（4）找同相轴的意义由于干扰波及一些其它原因，原始记录上找初至时间很难，找波峰或波谷较容易。这并不影响构造的形状，只影响找的界面与实际界面的深度有个较恒定的差，目前技术下接受了这个精度。（5）例子在波形记录上看到的双曲线型同相轴。如果最小

8、时间在震源处的记录道上，说明地下有一水平界面。如果最小时间不在震源处的记录道上，说明地下有一倾斜界面。1．正演、反演的概念正演、反演的概念大家不是第一次接触。上课只能从正演开始。实际工作难度更大，是反演问题，因为反演有多解性。0+3=31+2=32+1=33+0=3五、单个弯曲界面反射波的时距曲线1．弯曲界面反射波的时距曲线（略，P54）也是双曲线。（提示：可以把弯曲界面分成一段一段的