地震波衰减反演研究综述2005-04-1074.pdf

第 2 0 卷 第4 期 地 球 物 理 学 进 展 Vol .20 No .4 2005 年12 月( 页码:1074～1082) PROGRESS I N GEOPHYSICS Dec . 2005 地震波衰减反演研究综述 马昭军, 刘 洋 ( 中国石油大学 CNPC 物探重点实验室 , 北京 102200) 摘 要 对地震波衰减的研究经过近五十年的发展已经取得了不少进展. 本文简述了地震波的衰减机制、有关衰减 的基本理论以及影响地震波衰减的主要因素, 重点概括了地震波衰减的反演方法, 最后预测了地震衰减研究的发展 趋势. 关键词 地震衰减, 品质因子, 衰减机制, 上升时间, 质心频率, 层析成像 中图分类号 P631 ,P315 文献标识码 A 文章编号 1004-2903( 2005) 04-1074-09 A summary of research on seismic attenuation MA Zhao-jun , LI U Yang ( C NPC Geophysical Ke y Lab , Universit y of petrole um, Beiji ng 102200 , Chi na) Abstract A great progress has been made in research on seis mic attenuation over fifty years of develop ment . In this paper , it summarizes attenuation principle of seis mic wave , general theories on attenuationand main factors that affect seis mic attenuation . The methods of inversion on seis mic attenuation are e mphasized . At last , the development tend- ency on research of seismic attenuation is forcasted . Keywords seismic attenuation , attenuation factor , attenuation principle , rise ti me , centroid frequency , to mograpthy 收稿日期 2004- 11- 10 ; 修回日期 2005- 02-10 . 基金项目 国家“十五”科技攻关计划项目( 编号 :2001BA605 A-12) 资助 . 作者简介 马昭军 , 男 ,1978 年生 , 四川省遂宁市人 ,2005 年 7 月毕业于中国石油大学( 北京) 地球探测与信息技术专业 , 获硕士学位 , 现在 中石化西南分公司物探研究院德阳分院从事科研工作 .( E- mail :cola7805 @si na .co m) 0 引 言 自从1962 年 Futter man 第一次详细论述了岩 石对地震波的吸收衰减为地层的基本特性以来, 对 地震波的衰减研究逐渐被人们所重视. 几十年来, 许 多的地球物理工作者在这方面做出了巨大的贡献, 地层的吸收衰减研究工作也取得了很大进步, 提出 了许多的理论与计算方法. 到目前为止, 地震衰减研 究已经广泛地应用于以下各个方面: ( 1) 通过地层的吸收衰减补偿, 可以使地震波在 浅、中、深层得到加强, 在地震剖面上的同相轴更加 一致, 从而提高地震资料的质量 [ 1] . ( 2) 地震波的振幅衰减与岩石的骨架、颗粒性 质、孔隙、裂缝和粘滞系数等有关, 对地层的品质因 子的研究可以预测地层的岩性、含流体类型、流体饱 和度、压力以及渗透率等信息. ( 3) 速度和品质因子联合反演, 成为研究工程、 油气、金属、水资源等勘探领域以及对地壳深部结构 研究的一个新的“亮点”. ( 4) 根据衰减对 P 波、S 波的不同分辨率的影 响, 可以用于多波多分量高分辨率勘探的高精度解 释[ 2] . 因此, 一直以来, 人们都在研究计算地层吸收 衰减的方法. 1 衰减的基本理论 1 .1 岩石的吸收衰减机制 M. N.Toksz , D. H.Johnston 和 A .Ti mur 通过 实验室详细研究, 讨论了岩石对地震波的吸收衰减 的各种机制, 指出地震波在岩石中衰减的主要原因 是摩擦、液体流动、粘性张弛以及扩散. 岩石的基质 滞弹性损耗包括地震波在岩石颗粒之间的界面上以 及裂缝的两个表面之间的相对运动而引起的摩擦损 耗; 由于液体流动引起的衰减