第六章_地震波的速度课件.ppt

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1、第六章地震波的速度第一节地震波速度的影响因素第二节各种速度的概念第三节速度的求取方法第四节各种速度间的关系及其用途第一节地震波速度的影响因素一、岩石的弹性对速度的影响二、岩性的影响三、密度的影响四、孔隙度的影响五、埋深和压力的影响六、构造历史和地质年代的影响七、频率和温度的影响八、孔隙流体的影响沉积岩中速度分布的规律一、弹性常数的影响弹性常数增加，速度增加二、岩性的影响岩性是影响地震波速度最明显的因素同一种类的岩石其速度具有一定的变化范围。不同种类的岩石其速度不同，但其分布范围有部分重叠；火成岩的速度最大；变质岩次之；沉积岩最低，但变化范围最大

2、。利用速度的变化判别岩性——速度岩性预测。岩石类型速度（米/秒）沉积岩1500~6000花岗岩4500~6500玄武岩4500~8000变质岩3500~6500各类岩石的速度范围岩石或介质速度Vp（km/s）波阻抗(g/s.cm²)╳10⁴岩石或介质速度VP(km/s)波阻抗(g/s.cm²)╳10⁴空气0.2~0.36~0.004致密砂岩1.8~4.040~112风化层0.1~0.51.2~9白垩1.8~3.536~90砾石、干砂0.2~0.32.8~16泥质页岩2.7~4.865~135砂质粘土0.3~0.93.0~18石灰岩白云岩2.5~

3、6.058~180湿砂0.6~0.83.8~19石膏无水石膏3.5~4.577~110粘土1.2~2.518~55泥灰岩2.0~3.545~100石油1.3~1.412~15冰3.1~3.630~35水1.43~1.5914~16盐岩4.2~5.558~120疏松砂岩1.5~2.527~60不同岩性的沉积岩和介质速度变化范围三、密度的影响弹性常数受密度的影响，但密度的变化所引起的弹性常数变化要大得多。因此密度越大，速度越大。速度与密度的近似关系：线性关系：V=6ρ-11适合于某些石灰岩、砂岩、页岩加德纳(Gardner)公式：对于完全充水饱和岩

4、石，其纵波速度与岩石密度之间的定量关系为：ρ=0.31xV0.25(米制)ρ=0.23xV0.25(英制)式中：V的单位为m/s，ρ的单位为g/cm3四、孔隙度的影响孔隙度的增加将引起密度的降低ρ=φρf＋(１-φ)ρmρf—孔隙流体的密度ρm—岩石骨架的密度从而使得地震波的速度降低，使得岩石的速度小于组成岩石的矿物的速度。Wyllie（时间平均）公式：1/V=φ/Vf＋(１-φ)/Vm修正公式：1/V=cφ/Vf＋(１-cφ)/Vm当岩石压力为4.13x107帕斯卡时，流体压力为岩石压力一半时c约为0.85。分选好的颗粒经过自由堆积形成的沉积

5、，孔隙度可达到45%到50%。五、埋深和压力的影响埋深和压力增加使速度增加，但速度的变化梯度减小。孔隙度减小弹性常数增加经验公式：V=2x103(ZR)1/6V（速度）—m/s，Z（深度）—m，R（电阻率）—Ω/m六、构造历史和地质年代的影响深度相当成分相似的岩石，年代越老，速度越大；地质年代可看成是各种构造运动总效应的度量。构造运动剧烈的地区，地震波的速度变化较大。七、频率和温度的影响：在地震勘探所使用的频带范围内，纵波和横波的速度与频率无关，即不存在频散。速度随温度有轻微变化：每升高100℃，速度降低5~6％。地温梯度：每变化百米深度所引

6、起的变化的温度。八、孔隙流体孔隙流体性质影响纵波的速度和反射系数，不影响横波；孔隙中含有水、油、气时，速度将依次降低；纵、横波速度比是研究孔隙流体性质的有利参数。岩性孔隙度%密度g/cm3速度m/s反射系数页岩2.254300砂岩2.655200∓0.13含气砂岩102.412510∓0.23含气砂岩202.071610∓0.49不同孔隙的砂岩与页岩的物性参数VsVpVp/Vs九、沉积岩中速度分布的规律纵向上成层性：受地层的沉积顺序和岩性特点的影响。递增性：速度与深度、地质年代有关；横向上方向性：横向上地质构造、沉积体能量、沉积相的变化等。分区

7、性：平面上速度的分区、分带。岩石中的地震波传播速度是反映岩石性质和地质构造分析的重要参数。研究影响速度的地质因素，掌握沉积剖面中的速度分布规律对于地震勘探通过测定地层的速度来划分岩性、推测区域的岩性变化、确定沉积体系和沉积环境有重要的意义。在有利的条件下，借助速度资料可以直接寻找油气藏。第二节各种速度的概念一、平均速度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所有地层的总厚度与总传播时间之比。在水平层状介质中波沿直线传播所走过的路程与所需时间之比。平均速度定义“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

8、垂直穿过该界面以上各层的总厚度与总的传播时间之比”。n层水平层状介质的平均速度是：式中hi和vi分别是每一层的厚度和速度。二、均方根速度VR均方根速度