2地震勘探-地震波的基本定律.ppt

* 5 . 构造和地质年代对速度的影响 1）深度相同，且成分相似的岩石，地质年代越老，速度越高； 2）速度的大小与构造运动有关：在强烈褶皱地区，观测到的速度增大。速度随地质过程中的构造作用力的增强而增大。此外压力方向不同，速度也不同。 * 6、地层埋深对速度的影响 1）压实作用：一般岩石埋藏越深则反映它的地质年代越老，承受上覆地层的压力强度就越大，时间也长，称这种现象为压实作用。地质年代越老，速度越高； 2）岩性相同的岩石，埋藏越深、时代越老的则比埋的浅、时代新的岩石的速度大。 * 一、表层地震地质条件 （1）低速带（地壳的风化层）的影响 是指地表附近的地层由于风吹、日晒、雨淋等地质风化作用而变得比较疏松而形成的。其特点： 1）一般是指不包含水的风化层，含水后，速度会增高，就不属于低速带范围了。这是地质风化层和低速度带的区别； 2）低速带的速度极低，一般小于1500m/s，而且速度横向变化大； 3）低速带的厚度通常是不均匀的，横向变化大； * 4）对地震波有很大的影响： ① 对地震波的能量吸收较强；对地震高频成分具有很强的吸收作用。在低速带内，较难激发较强的地震波。通常要在低速带以下的激发较好。 ② 改变射线的方向，使射线近垂直于地表出射，因此，纵波采用垂直检波器接收；横波采用水平检波器接收。 ③ 产生多次波；增加了地震反射记录的复杂性； ④ 使波的传播时间加大，从而影响到地震剖面的成像和地质构造形态的识别； 5）必须要对低速带进行校正； * （2）含水层的影响 实验证明：在含水层中激发时，能得到频谱成分较丰富，能量强的地震纵波，取得好的地震勘探效果。因此，纵波勘探要保证激发位置在潜水面以下。 （3）浅层地质剖面的不均匀性 浅层的不均匀性直接影响中、深层反射波效果，不均匀性岩性差异较大，在浅层产生很强的反射层，则产生两种不利地震勘探的因素： 1）反射能量大部分返回地表，使中、深层反射能量相对减弱。 2）与地表或低速带之间产生多次波，严重干扰一次有效波，甚至造成无法识别一次波等问题。 * 煤层反射波的概念 1）煤层反射波 主要与可采煤层有关的、强或较强的复合反射波。 强度大 煤层的密度和地震波传播速度明显地低于围岩(在l:2左右)。煤层顶、底界面的反射系数可高达0．15～0．5，甚至更高。 连续性好 主采煤层一般是厚度稳定、连续性好的强反射层。 复合波 煤层是典型的薄层，它的顶、底界面 都是强波阻抗分界面，对应顶、底界面的反射波一般不能分辨而复合叠加。 2）煤层反射波的本质 煤层反射波实际上是由煤层顶、底界面不同极性的反射波，煤层内的多次反射波，煤层上、下相邻的其它弱反射波互相干涉叠加而形成的复合反射波。煤层顶、底界面反射贡献最大，故称煤层反射波。 * 3）振幅与可检测性 煤层一般是“薄层”，其振幅随煤厚增大而近线性增大，据此，钻孔约束可以预测煤厚变化。即使煤厚薄到1m，仍能观测到较强的反射，具有高的可检测性。 4）煤层的屏蔽作用 上复煤层的强反射，使得下透的能量剧减所致。它影响深部煤层的勘探。 5）煤层多次波 煤层内的多次反射波部分补偿了地震波穿过煤层的透射损失，有助于地震能量向深部传输。 煤层间的多次反射波，使上部的反射图像多次重复出现于深部煤层的一次反射波上，干扰以至淹没了深部煤层或其它目的层的一次反射波，不利于深部煤层及构造的勘探。 * 1690年惠更斯提出了这个原理的要点，惠更斯认为：波所到达的每一点可以看做新的波源，从这些点发出球面形状的子波，而在其后的任意时刻，这些子波的包络面就是新的波前。 * 利用惠更斯原理求新波前 有了惠更斯原理，就可以利用作图的方法，根据已知的波前求出后来时刻的波前。如右图所示，S1代表时刻t1的波前。 要确定后来的一个时刻t2=t1+Δt的新波前，可以把S1上所有的点都看成子波源，认为它们从时刻t1开始向外发出子波。 过了一段时间Δt ，这些子波的“子波前”应是半径为V Δt的球面。用一个曲面S2将这些小球面上离曲面S1最远的各点连起来，就得到和时刻t2=t1+Δt相对应的波前。 因为S2上的各点就是波刚刚传到的地方；比这些点离S1更远的地方，波还没有传到。这里的S2应该是各个子波前的公切面，这样的曲面称为各该子波前的包面。 * * 惠更斯原理示意图 * 菲涅耳（1788～1827）：法国，土木工程师，物理学家。 1815年菲涅耳弥补了惠更斯原理的不足之处，他保留了惠更斯的次波概念，补充了次波相干叠加的概念，认为光场中任一点的光振动是这些次波在该点相干叠加的结果。惠更斯-菲涅耳原理可表述如下：在光源S发出的波