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文檔簡介
1、第一章:緒論1、簡述各種地球物理探測方法的巖石物理性質(zhì)依據(jù)和物理依據(jù)。答:根據(jù)所利用的巖石物理性質(zhì)與物理場的不同,可分為地震法、重力法、磁法、電法、放射性法和地熱法、測井等七種。(1)地震法:地震記錄中地震波的傳播速度、旅行時間等運動學信息和振幅、頻率等動力學信息與地下地層結(jié)構(gòu)及其物質(zhì)構(gòu)成有關(guān)。經(jīng)地震數(shù)據(jù)處理和解釋后可推斷地下主要地層界面的幾何形態(tài)與埋藏深度,判定巖層性質(zhì)。 物理依據(jù):彈性波(如地震波和聲波)的反射和折射;巖石物性依據(jù):巖石的彈性性質(zhì)不同,使得彈性波傳播速度(和密度)存在差異;主要觀測方式:在勘探船上連續(xù)觀測;(2)重力法:在地表測定并計算由地下物質(zhì)密度分布不均勻引起的重力變化
2、,可以反演地下物質(zhì)密度分布狀態(tài),獲知地下地質(zhì)構(gòu)造和巖層分布及其巖性信息。物理依據(jù):地球表面及內(nèi)部存在的萬有引力與離心力的作用;巖石物性依據(jù):巖石的密度差異;主要觀測方式:在調(diào)查船上連續(xù)觀測、海底定點觀測、飛機航測或衛(wèi)星遙測; (3)磁法:以巖石的磁性差異為基礎(chǔ),通過觀測和研究天然地磁場或者人工磁場的變化規(guī)律,計算并提取磁性巖石的分布變化引起的磁異常來反演磁性巖石在地下深部的分布范圍與埋藏深度,獲知有關(guān)磁性體的磁化強度等磁性參數(shù)。物理依據(jù):地球磁場 ;巖石物性依據(jù):巖石的磁化率和剩余磁性存在差異 ;主要觀測方式:在調(diào)查船上連續(xù)觀測、海底定點觀測、飛機航測或衛(wèi)星遙測; (4)電法:利用巖石的電阻率
3、、磁導率、極化率和介電常數(shù)等電學物理性質(zhì)差異,通過測定和研究與這些物性差異有關(guān)的天然或人工激發(fā)的電場和電磁場在空間和時間上的分布特點和變化規(guī)律來推斷地球內(nèi)部物質(zhì)的物性、組成和分布狀態(tài),探查地質(zhì)構(gòu)造的賦存狀態(tài)和物性參數(shù)等。物理依據(jù):自然電場,直流電場,電磁場 ;激發(fā)極化場;巖石物性依據(jù):巖石的視電阻率、磁導率、極化率和介電常數(shù)等存在差異 ;主要觀測方式:海底; (5)放射性法:利用巖石中天然放射性核(鈾、釷等)含量及種類的差異,以及在人工放射源激發(fā)下巖石產(chǎn)生的各種核物理現(xiàn)象來探測地下地質(zhì)構(gòu)造或?qū)ふ业V產(chǎn)的方法。物理依據(jù):巖石具有放射性 ;巖石物性依據(jù):巖石放射性差異 ;主要觀測方式:在海底或在海水
4、中近海底深度使用閃爍計數(shù)器測量; (6)地熱法:以巖石的熱物理性質(zhì)為基礎(chǔ),通過觀測地球內(nèi)部各種熱源所形成的地熱場隨空間和事件的分布規(guī)律,從而配合地質(zhì)、地球化學以及其它地球物理方法研究和解決地質(zhì)問題的方法。物理依據(jù):熱流量 ;巖石物性依據(jù):巖石的熱傳導率存在差異 ;主要觀測方式:將儀器放置在取樣器上測量; (7)地球物理測井:是在鉆孔中應用探測儀器,測量井壁周圍巖石的物理性質(zhì)的方法,或者說是在井孔中實施的各種地球物理方法的統(tǒng)稱。根據(jù)利用的巖石物性與物理場可劃分為電測井類,聲測井類,核測井類、其他類等;第二章 海洋地球物理探測的特點2、海底地形按照它們的基本特征,可劃分為哪些單元?答:大洋中脊:大
5、洋底部、呈線狀分布的具全球規(guī)模的海底隆起,延伸四大洲,連綿數(shù)萬里。洋脊上有火山地震活動,由硅鎂質(zhì)火山巖組成大洋盆地:海洋的主體,包括深海盆地、深海平原、海底山、海峰、海底高原等。大陸邊緣:大陸與海洋連通的邊緣地帶,位于大陸和水深大于35004000m的海盆之間;包括大陸隆、大陸坡、大陸架以及海溝與島弧等,分為穩(wěn)定性和活動性兩大類海岸帶:陸之間的分界線-漲潮落潮海水水位發(fā)生高低變化的作用區(qū),即水位升高便被淹沒、水位降低便露出的狹長地帶。包括海岸、海灘和水下岸坡三部分3、用于探測水深、實現(xiàn)海底地形地貌探測的水聲探測技術(shù)有哪些?答:通過測深實現(xiàn)海底地形地貌探測回聲探測技術(shù)、側(cè)掃聲納技術(shù)、多波束測深技
6、術(shù);淺海底地層剖面結(jié)構(gòu)探測淺層剖面測量技術(shù)、合成孔徑聲納。第三章 海洋地球物理基礎(chǔ)1、簡述并會分析影響各類巖(礦石)密度的主要因素。答:巖(礦)石的密度:是指巖(礦)石的致密程度,通常以單位體積物質(zhì)的質(zhì)量來表示,單位是:g/cm3或kg/m3。決定巖石密度的主要因素有:(1)巖石中各種礦物成分及其含量;(2)巖石的孔隙度及孔隙中的充填物;(3)巖石所受的壓力;1、火成巖:密度主要由礦物成分及其含量多少決定。火成巖從酸性巖向基性巖過渡時,其密度值隨著巖石中鐵鎂暗色礦物百分含量的逐漸增加而變大。2、沉積巖:密度很大程度上取決于孔隙度,與物質(zhì)成分的關(guān)系不明顯。一般具有較大的孔隙度。密度與孔隙度成反比
7、關(guān)系,孔隙度變大,密度減小。3、變質(zhì)巖:密度與礦物的成分、含量和孔隙度均有密切的關(guān)系,主要由變質(zhì)的性質(zhì)和變質(zhì)的程度大小來決定。變質(zhì)巖密度比原巖大,變質(zhì)程度深的巖石比程度淺的大2、簡述并會分析影響巖(礦)石磁性的主要因素。答:表征巖礦石磁性的物理量有:磁化強度M:表示均勻無限磁介質(zhì)受到外部磁場H的作用時,物質(zhì)被磁化的程度;磁化率:表征物質(zhì)受磁化的難易程度;它是無量綱的物理量。感應磁化強度:位于巖石圈的巖體和礦體,它們受現(xiàn)代地磁場的磁化而具有的磁化強度剩余磁化強度:巖礦石在生成時,處于一定條件下,受當時的地磁場磁化所保留下來的磁化強度,它與現(xiàn)代地磁場無關(guān)??偞呕瘡姸仁歉袘呕瘡姸群褪S啻呕瘡姸鹊暮?/p>
8、。影響巖石磁性的主要因素:(磁性特征)(1)巖石所含磁性礦物的類型與含量:巖石中鐵磁性礦物含量越多,磁性越強;(2)巖石所含磁性礦物的顆粒大?。涸诮o定的外磁場作用下,鐵磁性礦物的相對含量不變,顆粒粗的較顆粒細的磁化率大;(3)巖石所含磁性礦物的結(jié)構(gòu):當磁性礦物相對含量顆粒大小都相同,顆粒相互膠結(jié)的比顆粒呈分散狀者磁性強;(4)溫度:抗磁性礦物磁化率與溫度無關(guān);順磁性礦物與溫度的關(guān)系由居里定律確定;鐵磁性礦物與溫度的關(guān)系分可逆性和不可逆性。前者磁化率隨溫度增高而增大,接近居里點陡然下降趨于零;后者的加熱和冷卻曲線不相吻合;溫度增高后不穩(wěn)定(5)壓力:巖石磁化率及剩磁隨著壓力的增大而降低;3、簡述
9、并會分析影響巖(礦)石速度的主要因素及其規(guī)律;答:地震波在不同地層中傳播的速度值取決于巖層的彈性常數(shù)和密度?;鸪蓭r的速度大于沉積巖和變質(zhì)巖,且速度變化范圍小;變質(zhì)巖速度變化范圍較大;沉積巖速度較小,但因其結(jié)構(gòu)復雜,影響因素多,速度的變化范圍最大,速度成層分布主要影響因素如下:1、孔隙度及孔隙填充物性質(zhì):傳播速度與孔隙度成反比,對于同種巖石,孔隙度大,速度低。當孔隙中的水被液態(tài)的氫氧化合物所代替且達到飽和時,速度降低;孔隙中被氣態(tài)氫化物充填時,速度大大降低;2、密度:一般而言,速度隨密度增大而增高。3、埋藏深度:地震波速度隨巖石埋藏深度的增加而增加。4、構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代:老巖石較新巖石速度高。
10、在強烈褶皺區(qū),通常速度增大;在隆起的頂部,速度減低。一般而言,地震波速度隨地質(zhì)過程中的構(gòu)造作用力的增強而增大。5、溫度:速度隨溫度的變化不顯著,變化較微小。溫度每升高100,速度減小5%6%。第四章:海洋重力測量1、名詞解釋:重力、重力場、重力位、重力等位面、大地水準面、正常地球、正常重力場、正常重力位答:重力場:地球內(nèi)部(地心處除外)、地球表面及附近空間存在重力作用的范圍稱為地球重力場。它是空間中的一種力或力場,是引力場和慣性離心力場的合成場。重力位:對于很多形式的力,都可以找到一個相應的標量函數(shù)R,這個標量函數(shù)對各個坐標軸的偏導數(shù)等于力在相應坐標軸上的分量,將與重力所對應的標量函數(shù)稱為重力
11、位。重力等位面:空間內(nèi)一個重力位處處相等的曲面,該面處處與重力方向垂直。大地水準面:重力等位面中與平均海洋面重合的重力等位面。正常地球:一個形狀和質(zhì)量分布都很規(guī)則的勻速旋轉(zhuǎn)的物體,這個物體被稱為正常地球。正常地球是表面光滑的橢球體;內(nèi)部的密度分布是均勻的;或者成層分布且各層的密度是均勻的;各層界面都是共焦點的旋轉(zhuǎn)橢球面; 正常重力場:假設(shè)一個形狀和質(zhì)量分布都很規(guī)則的勻速旋轉(zhuǎn)的物體所產(chǎn)生的重力場。正常重力位:在正常地球的假設(shè)條件下,根據(jù)橢球體的形狀、大小、質(zhì)量、密度、自轉(zhuǎn)的角速度以及各點位置等可計算正常地球的重力位。2、什么是重力異常?如何理解重力異常的實質(zhì)?答:重力異常:重力勘探中,由地下巖石
12、、密度分布不均勻所引起的重力的變化,或地質(zhì)體與圍巖密度差異引起的重力變化,也可定義為實測重力值與正常重力值之差。實質(zhì):剩余密度:研究對象的密度與圍巖的密度0之差。剩余質(zhì)量: 0與研究對象的體積V之積。由萬有引力定律可知,存在比正常質(zhì)量分布多余或不足的質(zhì)量時( M),引力大小將會發(fā)上變化,進而使重力值改變。討論地球正常重力值的目的就在于從實測重力值中減去密度均勻條件下的正常重力值的變化,獲得由地下地質(zhì)體剩余質(zhì)量所引起的重力異常。由某個地質(zhì)體引起的重力異常就是地質(zhì)體的剩余質(zhì)量所產(chǎn)生的引力在重力方向或者鉛垂方向的分量,因此,重力異常實質(zhì)上就是引力異常。如果存在多個地質(zhì)體,某一測點處的重力異常是各個地
13、質(zhì)體在這個測點上引起的引力異常在鉛垂方向的疊加。3、重力測量方式有哪些?海洋重力測量的主要測量方式是什么?答:重力測量的方式為路線測量、剖面測量和面積測量。路線測量:一般用于概查或普查階段,重力測點沿交通方便的道路布置,測點大致均勻分布,線距沒有嚴格要求。剖面測量:多用于詳查或?qū)iT性測量,剖面線方向應垂直地質(zhì)體走向,并盡可能通過地質(zhì)體在地面投影的中心部位,測點不能偏離剖面線,在正常值區(qū)點距可大些。面積測量:是重力測量的基本形式,它可以提供工區(qū)內(nèi)重力異常全貌。 海洋重力測量的主要測量方式:海面(船載)重力測量 將重力儀安置在海面艦船或潛水艇內(nèi)進行動態(tài)觀測,對測量剖面提供連續(xù)的觀測值。儀器結(jié)構(gòu)簡單
14、,觀測方便,工作效率高。但作用在重力儀彈性系統(tǒng)上的除了重力以外,還有許多因船的運動而引起的擾動力,這些擾動力必須在重力觀測值中予以消除。衛(wèi)星測高重力測量利用衛(wèi)星上裝載的雷達測高儀,連續(xù)向地球發(fā)射雷達脈沖,并接收自地球表面返回的脈沖回波,通過處理,計算出海洋大地水準面高,進而可用于計算海洋重力異常。4、簡述基點、基點網(wǎng)的概念與作用。答:基點:重力儀本身存在著無法消除的零點漂移,隨著觀測時間的延長,零點漂移積累愈大,而且往往與時間呈非線性關(guān)系。因此,用重力儀在測點上進行觀測時,需要一些精度更高、重力值已知的點來控制,稱為基點。精度比普通點高出一倍以上基點網(wǎng):基點在觀測時都要聯(lián)成封閉的網(wǎng)絡,這些網(wǎng)叫
15、基點網(wǎng)。任一測段的重力普通點觀測均應從基點開始,并終止于基點。作用:控制重力普通點的觀測精度,避免誤差的積累; 檢查重力儀在某一段工作時間內(nèi)的零點漂移,確定零點漂移校正系數(shù); 推算全區(qū)重力測點上的相對重力值或絕對重力值。 5、普通點、檢查點的觀測方式與要求。 答:普通點:測區(qū)內(nèi)為獲得探測對象引起的重力異常而布置的觀測點。布置:應按設(shè)計書中提出的測網(wǎng)形狀、點線距等均勻布設(shè)在全區(qū)。觀測:一般采用單次觀測,但都必須在規(guī)定時間內(nèi)(即最大線性時間間隔內(nèi))起止于基點上。檢查點:為檢查普通點的觀測質(zhì)量,抽取一定數(shù)量的點做檢查觀測。布置:檢查點在時間上與空間上都大致均勻,即每天的觀測和每一條測線上的點都應受到
16、檢查。應占普通點總數(shù)的5%-10%,在大面積的區(qū)域調(diào)查中也不應少于3%。觀測:檢查觀測與初次觀測時所用的儀器不同,操作人員不同、觀測路線不同。檢查觀測不應集中于施工后期統(tǒng)一進行,而應在平時的普通點觀測之中穿插進行,以便及時發(fā)現(xiàn)問題而盡快解決。6、由野外觀測值計算重力異常,通常要進行哪些校正?掌握各種校正的概念與目的以及校正后重力異常的概念;重點掌握布格重力異常的概念與計算方法。答:1、數(shù)據(jù)初步整理(消除時間變化的因素):重力固體潮校正:為了消除太陽、月亮對地表各測點產(chǎn)生的重力變化;零漂校正:消除儀器的零點漂移對各測點重力值產(chǎn)生的影響經(jīng)初步整理后,得到的是各測點相對于總基點的相對重力值,包括地下
17、密度不均勻的地質(zhì)體引起的異常和測點空間位置(緯度、高程、地形)不同造成的重力變化。2、重力異常計算(消除隨測點空間位置變化因素):地形校正:去掉過A點或B點水平面LA,LB以上物質(zhì)的重力效應;并填滿每一水平面與T面之間凹陷的重力影響;地形校正總是正的。應用較多的方法是:扇形域計算法和方形域計算法。經(jīng)過地形校正后,相當于將測點周圍的地形“夷為平地”。中間層校正:消除A點或B點水平面LA,LB及基準面L0面之間水平物質(zhì)層(經(jīng)過地形校正)的影響;經(jīng)地形+中間層校正后,與A點相比,A點只剩下高度h的影響。高度校正:消除A點或B點與基準面L0之間的高度的影響,這種處理稱為高度校正或自由空氣校正(意為在測
18、點與基準面之間除了空氣,沒有別的物質(zhì)存在)。布格校正:中間層校正及高度校正合稱為布格校正。布格校正的誤差來源主要有兩個,一是中間層校正時密度取值不準,另一個是高程測量不準。地表巖石平均密度一般不會超過3 g/cm3,為提高布格校正精度,主要要提高測點高程的測量精度。 正常場(緯度)校正:如果A點與總基點B點不在同一個緯度上,則A點與B點還存在因緯度不同而帶來的正常重力值的不同,這一影響也必須去掉。均衡校正:對均衡作用造成的地殼內(nèi)部質(zhì)量的不足或過剩的影響所進行的校正,就叫做均衡校正。布格重力異常:是對觀測值進行地形校正、布格校正(高度校正與中間層校正)和正常場校正后獲得的重力異常。海洋布格重力異
19、常與陸地布格重力異常的區(qū)別:陸地布格重力異常:只考慮大地水準面以上的質(zhì)量,對于大地水準面以下的物質(zhì)及其分布情況不作考慮,將測點到大地水準面之間物質(zhì)的質(zhì)量舍棄。陸地上的重力值通常是在高于大地水準面的地球表面測得的,向下歸算時考慮中間層物質(zhì)對實測點的引力,將引力減去符合物理規(guī)律,而且高度校正和中間層校正所使用的高度是一致的。海洋布格重力異常:考慮大地水準面以下的質(zhì)量,在計算時將大地水準面以下的海水層用巖石填滿,這意味著對水準面以下的地球質(zhì)量進行了調(diào)整。這種增加大地水準面以下物質(zhì)的方法完全是人為的,無法用物理學理論進行解釋,只能用均衡理論來解釋。高度校正和中間層校正中所使用的高度不一致,前者為重力儀
20、到大地水準面之間的距離,后者為大地水準面到海底之間的距離。7、空間重力異常與布格重力異常的地質(zhì)與地球物理含義是什么?答:空間重力異常:是對觀測重力值僅作高度校正和正常場校正得到的重力異常。只作了高度校正,在重力觀測值中,地表面TT到大地水準面HH間物質(zhì)的影響仍然存在,因而相當于好像把這層物質(zhì)都“壓縮”到大地水準面上,沒有改變地球的實際質(zhì)量。做正常場校正就相當于從觀測重力值中消除密度為正常分布(即等于地殼的平均密度2.67g/cm3)的大地橢球體的正常重力值,大地水準面HH與地殼平均深度平面DD 間的物質(zhì)被消除了,而DD面與莫霍面MM之間變?yōu)槊芏鹊扔?0.60g/cm3的物質(zhì)??臻g重力異常反映了
21、實際的地球形狀和物質(zhì)分布與大地橢球體的偏差。布格重力異常:是對觀測值進行地形校正、布格校正(高度校正與中間層校正)和正常場校正后獲得的重力異常。經(jīng)過地形校正和布格校正后,相當于把大地水準面上多余物質(zhì)(具有正常密度2.67g/cm3) 消去了;做了正常場校正后,大地水準面以下按正常密度分布的物質(zhì)也消失了。布格異常包含了殼內(nèi)各種偏離正常密度分布的礦體與構(gòu)造的影響,也包括了地殼下界面起伏而在橫向上相對上地幔質(zhì)量的巨大虧損(山區(qū))或盈余(海洋)的影響。所以,布格重力異常除有局部的起伏變化外,從大范圍來說,在陸地,特別在山區(qū),是大面積的負值區(qū)。山越高,異常負得越大;在海洋區(qū),則屬大面積的正值區(qū)。 8、掌
22、握球體、水平圓柱體、鉛垂臺階和斷層的重力異常特點。答:球體:重力異常: (1)x=0,即原點處,異常取得極大值為: (2)異常相對原點對稱分布。當x時,異常趨近于零。(3)在平面圖上,異常等值線為以球心在地面的投影點為圓心的不等間距的同心圓。(4)異常半極值點的橫坐標為球心埋藏深度的0.776倍。 (5)當D不變,使M加大或減小m倍時,異常也同樣加大或減小m倍;當M不變,D增大m倍時,異常極大值減為原值的1/m2,而x1/n值將增大為原值的m倍。所以,隨著D的加大,異常迅速衰減,曲線明顯變緩。1.在實測重力異常平面圖上,近于圓形或長短軸差別不大的近橢圓形異常,多半是近于球形地質(zhì)體產(chǎn)生的; 2.
23、在同一地區(qū),異常愈尖銳,范圍愈小(以X1/2來度量),則該地質(zhì)體的埋深會越小,反之則會更深。水平圓柱體:重力異常: (1)當x=0時,有極大值為: ;當x時,g0。(2)在平面圖上,異常等值線為一簇平行不等間距的直線,并以柱體中軸線在地面的投影線為對稱軸對稱分布;中間異常最大,兩邊異常??;(3)令異常半極大值點橫坐標為x1/2,則可知半極大值點的坐標恰好為柱體的中心埋藏深度。(4)當不變,D加大m倍時,極大值降為原值的1/m倍,x1/2點增大為原值的m倍。與球體異常相比,它隨D加大的衰減要慢些。鉛垂臺階:(1)當x=0時, ,當x時,由于對數(shù)項趨于零比x增長要快,故該項也趨于零,所以有 ,而當
24、x-時,(2)在重力異常平面圖上,等值線是一系列平行于臺階走向的直線,與水平圓柱體不同的是,其等值線是一邊低而另一邊高,且在臺階面附近等值線最為密集。(3)無論H和h為何值,只要臺階的厚度(H-h)不變,不論臺階上頂埋藏深度如何, 均不變,只是整條曲線隨埋藏深度增大而變緩。斷層:垂直斷層:以原點為中心對稱的曲線;斷面傾角小于90度的正斷層:下降盤一側(cè)的異常值突出;斷面傾角大于90度的逆斷層:上升盤一側(cè)的異常值突出。斷面兩側(cè)重力異常的水平梯度變化較大,在平面等值線圖中為呈對稱分布的重力異常等值線密集帶,常稱為重力梯級帶,這是識別斷裂構(gòu)造的重要標志。9、什么是重力梯級帶?它有什么地質(zhì)意義?答:重力
25、梯級帶:基本特征:重力異常值等值線分布密集,異常值向某個方向單調(diào)上升或下降。相對應的規(guī)則幾何體:垂直或傾斜臺階??赡芊从车牡刭|(zhì)因素:垂直或傾斜斷層、斷裂帶、破碎帶;具有不同密度的巖體的陡直接觸帶;地層的坳曲。10、簡述重力異常分離的概念與異常分離的依據(jù)。答:根據(jù)觀測重力值得到的重力異常或布格重力異常,包含了從地表到深部所有密度不均勻引起的重力效應,是所有這些重力效應的總和或疊加。重力異常的分離即從疊加異常中分離出某個地質(zhì)體引起的異常,或者把疊加異常分解為幾個地質(zhì)體引起的單一異常。分離的依據(jù):不同異常在空間“頻率”上的差異。差異越大,分離的效果越好。如果差異很小,不同地質(zhì)體引起的異常很難分開,可
26、采用“剝層法”,計算已知場源體引起的異常,然后從觀測異常中消去,簡化異常分離問題。 常見方法:1、圖解法:傳統(tǒng)手工方法。根據(jù)布格異常形態(tài),利用區(qū)域異常和局部異常特征上的差異,憑解釋者的經(jīng)驗和估算的區(qū)域異常梯度大小及變化,徒手畫出直線、曲線或它們的平面組合線,作為區(qū)域異常。然后用每點的布格異常減去該點的區(qū)域異常值,得到各點的局部異常。應用條件:區(qū)域異常趨勢比較明顯,局部異常較為突出。2、高次導數(shù)法:計算布格重力異常的高次導數(shù)。不同形狀地質(zhì)體的重力異常導數(shù)具有不同的特征,這有助于對異常的解釋和分類。原因:重力位導數(shù)的階次越高,異常隨所在測點與場源體距離的加大、或場源體的加深而衰減越快。在水平方向,
27、基于同樣道理,階次越高的異常范圍越小。特點:可以突出淺而小的地質(zhì)體的異常特征,壓制區(qū)域性深部地質(zhì)因素的重力效應,在一定程度上可以分離不同深度和大小的異常源引起的疊加異常,且導數(shù)的次數(shù)越高,這種分辨能力就越;可以將幾個相互靠近、埋藏深度相差不大的相鄰地質(zhì)體引起的疊加異常分離開來。11、斷裂構(gòu)造識別標志,如果給出圖,要求可以劃出斷裂位置;答:識別標志:(1)線性重力高與重力低之間的過渡帶;(2)異常軸線明顯錯位的部位;(3)串珠狀異常的兩側(cè)或軸部所在位置;(4)兩側(cè)異常特征明顯不同的分界線;(5)封閉異常等值線突然變寬變窄的部位;(6)等值線同形扭曲部位;12、請你談談重力法在地質(zhì)研究中的應用。應
28、用范圍:地殼深部構(gòu)造研究、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造研究和油氣、金屬礦產(chǎn)勘查以及水文工程地質(zhì)等。第五章:海洋磁法測量1、什么是地磁場?描述地磁場的主要物理量是什么?答:地磁場:地球內(nèi)部及其周圍空間存在的磁場。描述地磁場的主要物理量是:磁場強度 和磁感應強度 。它們的關(guān)系為: ,為磁導率。在真空中,磁場強度與磁感應強度相當。在磁法勘探中,所說的磁場是指磁感應強度,用矢量符號 表示。 2、名詞解釋:地磁要素、基本磁場、磁異常、變化磁場。答:地磁要素:描述地磁場大小和方向的物理量。地面上任意點處的地磁場總強度 T(即磁感應總強度)可用直角坐標系來描述。坐標定義:以觀測點為坐標原點,x、y、z軸分別指向地理北,地理
29、東和垂直向下??偞艌鰪姸萒;垂直磁場強度Z:T在Z軸的投影;北向分量X:T在X軸的投影;東向分量Y:T在Y軸的投影;水平分量H:T在XOY平面內(nèi)的投影;磁偏角D:磁子午面和地球子午面的夾角,D東偏為正,西偏為負;磁傾角I:T和XOY水平面的夾角,T下傾為正,上傾為負。 基本磁場:內(nèi)源穩(wěn)定場的一部分,由中心偶極子磁場和非偶極子磁場(大陸磁場)組成。用于研究地磁場的基本特征。磁異常:主要指地殼內(nèi)的巖石礦物及地質(zhì)體在基本磁場磁化作用下具有磁性、所引起的局部磁場,它疊加在基本磁場之上,稱為地殼磁場,也稱異常場或磁異常。一般將磁異常分為兩個部分:區(qū)域異常:分布范圍在數(shù)百至數(shù)千千米;局部異常:分布范圍在幾
30、千米至數(shù)十千米;用以研究磁法探測研究的目標。變化磁場:疊加在地球基本磁場上的變化場,隨時間變化而變化的磁場稱為變化磁場。根據(jù)它們的特征和成因,可分為兩大類:一是由地球內(nèi)部場源緩慢變化而引起的長期變化;一是來源于地球外部場源的短期變化。3、地磁場由哪三部分構(gòu)成?答:地磁場由兩種不同性質(zhì)的磁場組成,即為穩(wěn)定磁場 與變化的磁場 。穩(wěn)定磁場分為內(nèi)源穩(wěn)定場和外源穩(wěn)定場,其中內(nèi)源穩(wěn)定場又由三部分組成:中心偶極子磁場、非偶極子磁場(以上兩者稱為基本磁場)、磁異常。4、簡述變化磁場的分類與特點。答:變化磁場分為:由地球內(nèi)部場源緩慢變化而引起的長期變化和來源于地球外部場源的短期變化。長期變化:地球基本磁場隨時間
31、的緩慢變化叫做地磁場的長期變化,也稱世紀變化。 特點:1、長期變化與非偶極子場的變化關(guān)系密切; 2、地球磁場向西漂移,并且呈現(xiàn)出周期性的特點; 3、地球磁矩衰減的變化具有明顯的波動式特點,可分出很多周期,基本變化周期為70008000年短期變化:分為平靜變化:有一定周期且連續(xù)出現(xiàn),變化平緩有規(guī)律;擾動變化:偶然發(fā)生,持續(xù)一定時間后消失,變化無規(guī)律;平靜變化:(1)太陽日變化:變化幅度一般為幾至幾十nT,周期為一個太陽日,主要是由高空電離層中的電流產(chǎn)生,也稱地磁日變。(2)太陰日變化:以半個太陰日(12.25h)為周期,變化幅度小,一般為1-2nT,主要由月亮對地球的引力變化使地球電離層產(chǎn)生潮汐
32、現(xiàn)象和對流運動所引起的。地磁日變的特點:24小時為一周期;變化依賴地方時,同一磁緯度,變化形態(tài)和幅值很相似;同一經(jīng)度不同緯度,變化差異很大;白天變化大,夜晚變化??; 夏季的變化幅度大,冬季的幅度最小,春秋居中。擾動變化:(1)磁暴:是全球發(fā)生的磁擾,其變化幅度可達幾十至幾百nT,主要因素是源于太陽活動區(qū)噴發(fā)出來的等離子流。(2)地磁脈動:地磁脈動源于太陽風與偶極子場的相互作用,其變化幅度約在10-2-102nT左右。 地磁場的短期變化對地磁測量影響較大,發(fā)生磁暴時,野外磁測應停止。其他變化,如日變和地磁脈動,應從磁測值中扣除(日變校正)。5、簡述日變觀測的原因、目的及對日變站的要求。答:日變觀
33、測原因及目的:測量磁場的日變化和瞬時變化,提供日變校正資料,即提供每天的地磁周日變化曲線,求出日變校正,消除地磁場周日變化和短周期擾動的影響。如發(fā)生磁暴,應及時通知測量船在磁暴期間停止觀測,而日變站要繼續(xù)工作。觀測方式:日變觀測站。對日變站的要求:1、必須設(shè)在正常場內(nèi)溫差小、無外界磁干擾和地基穩(wěn)固的地方。2、觀測時間要早于出工的第一臺儀器,晚于收工的最后一臺儀器。機械式磁力儀,每隔5-10min記錄一次讀數(shù)。電子式儀器,要注意與測線觀測儀器時鐘嚴格同步,采用自動記錄方式,記錄時間應不大于0.5min。3、日變站有效作用范圍的確定與磁測精度有關(guān)。低精度測量時,一般在半徑50-100km范圍內(nèi),可
34、以認為變化場差異微?。桓呔却艤y時,一般以半徑25km設(shè)一個站為宜。4、磁日變站一般在近測區(qū)的海岸附近設(shè)立。6、表示磁異常的圖件通常有哪三種?答:1、磁異常剖面圖:T剖面圖表示沿某一測線或某一特定方向的剖面上的磁力異常變化情況的磁異常圖。它是編制平面剖面圖的基礎(chǔ),也是研究異常特征、進行異常計算的基本圖件。海洋磁測中,每一條測線都要繪出T剖面圖。橫坐標表示沿測線的距離,縱坐標此表示磁異常數(shù)值。注意:橫坐標比例尺與測量比例尺相同,縱向比例尺可根據(jù)磁異常數(shù)值大小適當調(diào)節(jié)。通常,為了研究異常沿測線的變化特征及進行計算,習慣上要繪制一張比測量比例尺大的剖面圖。2、磁異常平面剖面圖:平面剖面圖是將全區(qū)的剖
35、面圖按實際位置并列在一張平面圖上繪制而成的??梢钥吹酱女惓Q販y線方向的變化特征;可以看到磁異常在平面上的變化特點 3、磁異常平面等值線圖:平面等值線圖是全區(qū)各測線的磁異常的平面分布圖。7、如何理解T的物理意義?答:磁異??倧姸龋嚎偞艌鰪姸扰c正常地磁場的矢量差: 。實測異常:為磁異??倧姸鹊哪A縏,即 。T既不是 的模量,也不是 在 方向的投影。當磁異常強度不大時,可近似把T看作是 在 方向的投影。8、球體、水平圓柱體的磁異常特征。答:球體:(1)垂直磁化:剖面特征:Za為對稱曲線,Zmax在原點處;Za=0 時,x0=2R;平面特征:在原點處,異常取得最大值;平面圖上,異常等值線呈等軸狀對稱分
36、布,負異常包圍著正異常;(2)斜磁化:剖面特征:斜磁化時,Za為兩邊有負值的非對稱曲線;T與Za曲線形態(tài)類似;Za等值線呈等軸狀,負異常包圍著正異常;極大值和極小值的連線對應磁化強度矢量M在平面上的投影方向;極小值位于正異常北側(cè),極大值位于坐標原點南側(cè);T的等值線總體形態(tài)與Za類似,只是其負值較大;(3)水平磁化:剖面特征:Za為以原點對稱的曲線;Ha 是在原點取得極小值、兩側(cè)逐漸增加并存在正異常的軸對稱曲線;T的特征與Ha的形態(tài)類似;平面特征:T等值線近似為等軸狀;極大值和極小值的連線對應磁化強度矢量M在平面上的投影方向;極小值位于原點,極大值位于坐標原點兩側(cè);T的等值線總體形態(tài)與Ha類似;
37、水平圓柱體:(1)垂直磁化:當x=0時,Za=Zmax,Ha=0;當x=R時,Za=0;Za零值點間距等于二倍中心埋深;當x2R2時,Za值為負;Za為兩邊有負值的軸對稱曲線;Ha為原點對稱曲線,負半軸為正;x時, Ha 0;(2)水平磁化:is=0;(3)斜磁化: 0is90,Za,Ha, T均為非對稱曲線;平面特征:水平圓柱體的平面等值線呈長帶狀(或長橢圓狀)。9、請你談談磁法在地質(zhì)研究中的應用。應用范圍:區(qū)域磁測資料在區(qū)域與深部地質(zhì)構(gòu)造研究中用以劃分不同巖性區(qū)和圈定巖體,推斷斷裂、破碎帶及褶皺,圈定與劃分含油氣遠景區(qū)或金屬成礦區(qū)等。此外,磁測資料在石油天然氣勘探、金屬礦產(chǎn)勘查、水文工程地
38、質(zhì)研究、煤田火燒區(qū)探查以及考古等方面都有重要的應用。第七章 海洋地震測量1、地震法的分類(按照震源類型、按照所利用的有效波)。答:根據(jù)震源不同分為天然地震法和人工(爆炸)地震法。根據(jù)所以利用的有效波不同分為反射波、折射波、直達波、繞射波、透射波。2、什么是各向同性和各向異性介質(zhì)?什么是均勻介質(zhì)、層狀介質(zhì)和連續(xù)介質(zhì)?答:各向同性介質(zhì):彈性性質(zhì)與空間方向無關(guān)的彈性介質(zhì)。 各向異性介質(zhì):彈性性質(zhì)與空間方向有關(guān)的彈性介質(zhì)。均勻介質(zhì):速度值不隨空間坐標而變化層狀介質(zhì):非均勻介質(zhì)表現(xiàn)為成層性,即地層界面成層分布,每一層內(nèi)部速度值恒定。連續(xù)介質(zhì):如果層狀介質(zhì)中地層厚度特別薄,可認為地震波的傳播速度是沿地層沉
39、積方向連續(xù)變化,即波的速度是空間坐標的連續(xù)函數(shù)。3、什么是地震子波?它具有什么特點?答:地震子波:由震源激發(fā)、經(jīng)地下傳播并被人們在地面或井中接收到的一個短的脈沖振動。其特點:是一個非周期振動;具有確定的起始時間和有限的能量。4、名詞解釋:波前、波尾、射線、波剖面、振動圖、頻譜(振幅譜和相位譜)。答:波前:波還未到達,介質(zhì)的振動尚未開始。波尾:波已經(jīng)傳播了過去,介質(zhì)質(zhì)點的振動已經(jīng)停止射線:在一定條件下,波及其能量是沿一條“路徑”從波源傳到所考慮的一點P,然后又沿那條“路徑”從P點向別處傳播,這樣的理想路徑,即波的傳播方向就叫通過P點的波線,又叫射線。波剖面:描述某一時刻t質(zhì)點振動位移u隨距離x變
40、化的圖形,可看出質(zhì)點振動的波長和該時刻的起振點(波前)及停振點(波尾)等特征振動圖:用ut坐標系統(tǒng)表示的質(zhì)點振動位移隨時間變化的圖形??煽闯龅卣鸩ㄕ駝拥奈灰拼笮?、振動周期、延續(xù)時間等特征。頻譜(振幅譜和相位譜):振幅譜:每一諧和振動分量的振幅與頻率的關(guān)系曲線,即表示每個諧和振動分量對g(t)貢獻的大小。相位譜:每一諧和振動分量的初相位與頻率的關(guān)系曲線,它表明了各諧和振動之間在時間上的相互關(guān)系。5、地震波按照所能傳播的空間范圍可分為哪些類型?它們各具有哪些特點?答:根據(jù)波所能傳播的空間范圍可將地震波分為: 體波和面波兩大類。體波:可在整個三維彈性空間的介質(zhì)內(nèi)傳播,包括縱波和橫波??v波:單位正壓力
41、作用于球腔壁時,在彈性介質(zhì)中產(chǎn)生,即彈性介質(zhì)發(fā)生體積形變時所產(chǎn)生的波動,也稱P波。特點:(1)質(zhì)點位移規(guī)律是按指數(shù)衰減的正弦振動,是一種強阻尼振蕩,衰減快慢取決于系數(shù)的大小。(2)振動的強弱決定于振幅系數(shù) ,此系數(shù)中僅r為變量,說明振動的強弱隨波傳播距離r的增大而反比地減?。ㄇ蛎鏀U散);(3)縱波質(zhì)點的位移(振動)方向與波的傳播方向是一致的 橫波:單位切應力作用于球腔壁時,彈性介質(zhì)中產(chǎn)生的波,即彈性介質(zhì)發(fā)生形狀形變時產(chǎn)生的波動,也稱S波。特點:(1)橫波的質(zhì)點位移是衰減的正弦振動,衰減快慢決定于系數(shù) 的大小;(2)橫波的振幅也隨波傳播距離r的增大而減小(球面擴散); (3)橫波質(zhì)點的位移(振動
42、)方向與波的傳播方向垂直。面波:在彈性分界面附近傳播的波。包括:瑞雷面波、勒夫面波、斯通利波等。特點:面波在XZ平面內(nèi),其質(zhì)點沿與波傳播方向成反方向的橢圓軌道運動。橢圓長軸在Z方向,短軸在X方向,二者比例為3:2。隨著深度z的增加,面波的水平位移和垂直位移分量按指數(shù)迅速衰減。瑞雷面波的振幅隨而衰減,比體波的球面擴散的衰減要慢得多。在遠離震源處,面波有可能強于體波。瑞雷面波的傳播速度不同于體波,它以低于橫波的傳播速度沿自由表面?zhèn)鞑?;具有波散現(xiàn)象。即波在介質(zhì)中的傳播速度是頻率的函數(shù),也就是速度隨頻率而發(fā)生變化。在均勻各向同性介質(zhì)的自由表面,沒有頻散。但當表面有疏松的覆蓋層時,由于松散物質(zhì)的非彈性作
43、用而產(chǎn)生明顯的頻散現(xiàn)象。6、名詞解釋:球面擴散、介質(zhì)吸收、大地濾波作用、反射波、透射波、折射波(首波)、反射界面。答:球面擴散:在均勻介質(zhì)中,點源的波前為球面,隨著傳播距離的增大,球面逐漸擴展,但總能量仍保持不變,使單位面積上的能量減小,振動的振幅將隨之減小的現(xiàn)象;介質(zhì)吸收:彈性波在非完全彈性介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)中質(zhì)點振動的能量因質(zhì)點之間相互摩擦,有一部分能量要轉(zhuǎn)化為熱能而損失掉的現(xiàn)象;大地濾波作用:介質(zhì)吸收對頻率具有選擇性,高頻吸收強,振幅衰減快。所以波在傳播距離較遠時,高頻損失多,相對低頻較豐富,使頻譜頻帶變窄,分辨率降低的作用。直達波:由震源激發(fā),未經(jīng)反射直接傳播到地表的地震波;反射波:由
44、震源激發(fā),經(jīng)彈性分界面反射回來傳播到地表的地震波;透射波:由震源激發(fā),經(jīng)彈性分界面折射向下傳播的地震波;折射波:由震源激發(fā),當彈性分界面下部介質(zhì)的速度與密度乘積大于上覆介質(zhì)的速度與密度乘積、入射角達到或大于臨界角時,產(chǎn)生的新的波型;首波(初至):由于折射波沿界面滑行時,是以下伏介質(zhì)中的波速傳播的,當炮檢距比較大時,可能先于直達波到達檢波器的折射波。反射界面:具有波阻抗差異的彈性分界面。7、當波入射到兩種不同的均勻介質(zhì)界面時,波的傳播方向和能量分配各遵循什么規(guī)律?答:惠更斯原理:在彈性介質(zhì)中,已知t1時刻的同一波前面上的各點,可以把這些點看作從該時刻產(chǎn)生子波的新的點源,經(jīng)過t時刻后,子波的包絡面
45、就是t1+t時刻新的波前面。 惠更斯菲涅爾原理:由波前面各點所產(chǎn)生的子波,在觀測點上相互干涉疊加,發(fā)生相長干涉而增強的地方產(chǎn)生波動,發(fā)生相消干涉處則處于靜止狀態(tài),其疊加結(jié)果就是我們在該點觀測到的總振動。從理論上描述了波的傳播。費馬原理:地震波沿射線傳播的旅行時和沿其他任何路徑傳播的旅行時相比為最小,也就是說,波沿旅行時最小的路徑傳播。這一最小路徑稱作射線。從空間上描述了波的傳播,即波是沿射線傳播的。佐普瑞茲方程是描述地震波在彈性分界面上能量分配的關(guān)系式。8、從反射波和折射波的形成機制出發(fā),分析反射波和折射波的形成條件。答:反射波:由震源激發(fā),經(jīng)彈性分界面反射回來傳播到地表的地震波;根據(jù)佐普瑞茲
46、方程可知,只有上下界面密度與速度乘積即(波阻抗)不相同時,地震波才能在界面處產(chǎn)生反射波,因此形成條件:界面上、下介質(zhì)必須存在波阻抗差異。波阻抗差異越大,反射波能量越強。折射波:由震源激發(fā),當彈性分界面下部介質(zhì)的速度與密度乘積大于上覆介質(zhì)的速度與密度乘積、入射角達到或大于臨界角時,產(chǎn)生的新的波型;根據(jù)斯奈爾定律: 形成條件: ,且入射角大于或等于臨界角。臨界角是 時推算的1的值。接收條件:由于折射波要在臨界角i之后才出現(xiàn),因此在震源附近觀測不到折射波。這個區(qū)域被稱為“折射波盲區(qū)”。條件1:需在盲區(qū)外接收。水平層狀介質(zhì):xm=2htgi;傾斜地層:在折射面的上傾方向接收折射波比在折射面的下傾方向接
47、收,其盲區(qū)范圍要小。條件2:傾斜界面要求i+90(入射角和傾角)。9、影響地震波的動力學因素有哪些?其影響用數(shù)學如何描述?答:任一個界面反射波的子波波形,決定于激發(fā)震源的形狀和介質(zhì)對它們的“濾波”改造作用。每個反射子波的振幅則由波前擴散、介質(zhì)吸收、透過損失及反射系數(shù)諸多因素決定。(1)球面擴散:在均勻介質(zhì)中,點源的波前為球面,隨著傳播距離的增大,球面逐漸擴展,但總能量仍保持不變,使單位面積上的能量減小,振動的振幅將隨之減小的現(xiàn)象。波的強度: 又由于: ,表明球面波的強度與傳播距離的平方成反比,振幅與傳播距離成反比。(2)介質(zhì)吸收:實際地層介質(zhì)并非完全彈性介質(zhì),彈性波在非完全彈性介質(zhì)中傳播時,介
48、質(zhì)中質(zhì)點振動的能量因質(zhì)點之間相互摩擦,有一部分能量要轉(zhuǎn)化為熱能而損失掉的現(xiàn)象。 是f的函數(shù),即 ,同一介質(zhì)的吸收系數(shù)的大小與波的頻率成正比,頻率越高,吸收越大。表明:吸收作用使地震波振幅按指數(shù)規(guī)律衰減,衰減程度取決于的大小。介質(zhì)吸收對頻率有選擇作用,高頻吸收強,振幅衰減快。所以波在傳播距離較遠時,高頻損失多,相對低頻較豐富。頻譜頻帶變窄,分辨率降低。(3)反射、折射、繞射、透射等:由于地層上下界面巖石彈性性質(zhì)不同個,地震波在傳播時發(fā)生方向和傳播速度的改變。透射損失:假設(shè)在地下半無限空間內(nèi)有n+1層彈性介質(zhì),則共有n個彈性分界面。每個分界面上的反射系數(shù)和透射系數(shù)分別用R(i)和T(i)表示。假設(shè)
49、入射波的振幅為A,則有: Rn前一項系數(shù)為透射損失因子。(4)地層結(jié)構(gòu):地震薄層:地震記錄上沿垂向可分辨的兩地層界面之間的最小厚度或最薄地層厚度。 。薄層的干涉效應(振幅頻率特性):薄層頂?shù)囊淮畏瓷洳ㄍ觾?nèi)的各級多次波相互干涉疊加產(chǎn)生的效應。物理意義:薄層復合振動的總振幅不僅與地層的彈性參數(shù)有關(guān),還與波的頻率有關(guān)。薄層的調(diào)諧效應(振幅調(diào)諧特性):對韻律型薄層,在h=/4時出現(xiàn)波的相長干涉,振幅出現(xiàn)極大值,這種現(xiàn)象稱為薄層的調(diào)諧效應,這個厚度稱為調(diào)諧厚度。10、什么是多次覆蓋技術(shù)?簡述多次覆蓋技術(shù)的基本原理。答:多次覆蓋技術(shù)也稱共中心點疊加,共深度點疊加,共反射點疊加,其基本思想是在地面上不同
50、的觀測點或以不同的方式對地下某點的地質(zhì)信息進行重復觀測,這樣可以保證即使個別觀測點受到干擾也能得到地下每一點的信息。多次覆蓋技術(shù)的前提條件是地下反射界面為水平界面。目的是突出反射波,壓制干擾波,提高信噪比。共反射點道集:假設(shè)地下任一水平界面上的任一點A,其在地面上的投影為M。以M點為中心分別在地面O1、O2、O3、On點激發(fā),在對應的G1、G2、G3Gn點接收來自界面上同一A點的反射波,A點稱為共反射點或共深度點(CDP),G1、G2、G3、Gn各接收道稱為共反射點疊加道或共深度點疊加道,其集合稱為共深度點疊加道集,簡稱CDP道集。覆蓋次數(shù):共反射點疊加道的道數(shù)。11、什么是觀測系統(tǒng)?什么是多
51、次覆蓋觀測系統(tǒng)?海上二維地震的觀測系統(tǒng)是單邊放炮還是中間放炮的多次覆蓋觀測系統(tǒng)?答:觀測系統(tǒng):地震勘探中激發(fā)點和接收排列的相對位置關(guān)系。多次覆蓋觀測系統(tǒng)對:整條反射界面進行多次覆蓋的系統(tǒng)。海上二維地震的觀測系統(tǒng)是單邊放炮的多次覆蓋觀測系統(tǒng)12、常用的記錄地震數(shù)據(jù)的四種道集是什么?答:(1)共炮集記錄:某一炮點激發(fā),接收排列上所有道地震記錄數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合,稱共炮點道集記錄;(2)共接收道集記錄:某一接收點接收的所有地震記錄構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合,稱共接收點道集記錄;(3)共炮檢距道集記錄:所有具有某一炮檢距的各道地震記錄構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合,稱為共炮檢距道集記錄;(4)共反射點道集記錄:來自地下同一反射點
52、的所有地震數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合,稱為共反射點道集;13、什么是時距曲線?什么是視速度和真速度?簡述視速度定理。答:時距曲線:地震波旅行時間與接收點坐標之間的關(guān)系曲線,即 t 與 x之間的關(guān)系曲線(強調(diào)的是接收點的坐標)。真速度:波沿射線方向傳播的速度,也稱射線速度。視速度:地震勘探中,一般是在地面或海面觀測波的傳播,觀測方向往往和波射線方向不一致,這時沿觀測方向測得的波速度稱為視速度。視速度定理: (e表示射線方向與測線(觀測)方向的夾角);其中波沿射線方向AB傳播的 速度為 V ,沿BC方向觀測,為入射角(1)當e=0時,V=V;(2)當0eV;視速度大于真速度;(3)當e=90時,V,即如果
53、沿波前面觀測波的傳播速度,此時波前面上各點的波動同時到達,沒有時間差,就好像有一波動以無窮大的視速度傳播一樣14、什么是直達波?共炮集記錄中直達波時距曲線具有什么特點?答:直達波是從震源出發(fā)不經(jīng)過反射、折射而直接到達地面各接收點的地震波。其時距曲線是一條直線,斜率為1/V15、簡述單一水平界面、單一傾斜界面、多層水平界面的共炮集反射波時距曲線特征。答:單一水平界面:a.雙曲線,對稱于t軸,曲線頂點坐標(2h0/v,0)。漸近線斜率為m=1/V。b.當接收點遠離震源時,即x很大的時候,反射波時距曲線與直達波時距曲線重合,就是說直達波的時距曲線是反射波時距曲線的漸近線。c.對于某一反射界面的一條曲
54、線來說,隨著炮檢距x的增大,減小,斜率變大,曲線越來越彎曲;當x足夠大時,曲線趨近于漸近線;相反,當波近法線入射時,曲線變得平緩。d.對于埋藏深度不同的反射界面的兩條時距曲線來說,深的斜率變小,曲線變緩,則深層時距曲線比淺層平緩。多層水平界面:在多個水平反射界面情況下為一簇時距曲線,它們是一簇以激發(fā)點O為對稱的雙曲線。單一傾斜界面:a.雙曲線;b.曲線以過虛震源的縱軸為對稱,極小點坐標是相對激發(fā)點偏向界面上傾一側(cè),在極小點上,反射波返回地面所需時間最短;極小點坐標為:xM=2hsin,tM=2hcos/V;c.反射波返回震源的回聲旅行時t0的坐標為:X=0,t0=2h/V;其數(shù)值與界面的法向深
55、度有關(guān)。16、什么是t0時間?什么是均方根速度、射線速度和平均速度?答:t0時間:表示波沿界面法線傳播的雙程旅行時間,也叫自激自收時間。 均方根速度:把水平層狀介質(zhì)情況下的反射波時距曲線近似當作雙曲線時,求出的波速就是這一水平層狀介質(zhì)的均方根速度。它是用各分層的層速度加權(quán)再取均方根值得到的。射線速度:在n層水平多層介質(zhì)模型中,每一條射線的傳播速度是不一致的,定義波沿射線傳播的速度為射線速度Vr平均速度:地震波垂直穿過地層的總厚度與單程傳播所需總時間之比;此外,在水平層狀介質(zhì)中,若把地震波當作直線傳播的話,那么沿任意直線傳播的速度在數(shù)值上也為平均速度。17、簡述繞射波時距曲線與反射波時距曲線的關(guān)
56、系。答:繞射波:在實際地層介質(zhì)中的斷層棱角處,地層尖滅點以及不整合接觸面上的起伏點等物性突變的地方,入射波傳播到這些突變點處時會發(fā)生反射,這些突變點類似一個新的震源,產(chǎn)生振動并向周圍介質(zhì)傳播,形成的波動稱為繞射波。繞射波的時距曲線為雙曲線,極小點在繞射點的正上方;激發(fā)點位置沿測線移動時,繞射波時距曲線的形狀和極小點橫坐標位置不變,只是傳播時間數(shù)值大小發(fā)生變化,即不同炮點激發(fā)得到的繞射波時距曲線相互平行。二者關(guān)系:(1)當X=2d時,繞射波和反射波有相同的傳播路徑,兩波時距曲線相切,在切點處兩波斜率相同。(2)當X2d時, ,繞射波時距曲線總在反射波時距曲線上方。18、簡述多次波時距曲線與一次反
57、射波時距曲線的關(guān)系。答:當?shù)叵麓嬖趶姴ㄗ杩菇缑妫ㄈ绲退賻У捉缑?、海?海底分界面、不整合面和基巖面等)時,往往產(chǎn)生多次反射,形成多次反射波。這時多次反射波與一次反射波并存,形成一次反射波的假象或相互干涉,它是地震勘探中的一種干擾波。相同點:均為層狀介質(zhì)模型中反射波,符合斯奈爾定律;不同點:多次波總是與一次反射波并存,一次反射波是地震勘探方法中的有效波,多次波被視為干擾波;多次波:(1)是一個雙曲線方程,即多次波的傳播符合雙曲線規(guī)律。(2)雙曲線極小點偏向傾斜界面的上傾方向;(3)雙曲線的t0時間與傾斜界面的法向深度和波速有關(guān); 關(guān)系:(1)多次波與一次波的t0時間成倍數(shù)關(guān)系;(2)時距曲線極小
58、點位置不同;(3)相同t0時間的多次波時距曲線較一次波時距曲線陡19、同一界面反射波、折射波以及直達波時距曲線之間的關(guān)系。答:折射波時距曲線:時距曲線是一條直線,斜率為1/V2;將時距曲線延長與時間軸相交,截距為t0,稱作交叉時;其數(shù)值與折射界面的法向深度有關(guān);三者關(guān)系:(1)在S1點處接收到的反射波和折射波的傳播路徑相同,二者的時距曲線在D點相切,D點是折射波的時距曲線的起點,D點以前,反射波先到達,無折射波;D點以外,折射波先于反射波到達。(2)直達波于折射波時距曲線在W點相交叉,W點以內(nèi)直達波先到達,W點外,折射波先到達;20、地震資料處理的三個基本階段按照處理順序依次是什么?答:常規(guī)地
59、震資料處理主要有三個基本階段,按照通常的應用順序即反褶積、疊加和偏移。21、面波和聲波具有什么特點?如何在地震記錄中區(qū)分它們?答:干擾波分為震源干擾波和外界干擾波。其中震源干擾波分為聲波和面波。聲波:空氣中傳播的彈性波;在坑中、淺水池中、河中和干井中爆炸,會出現(xiàn)強烈聲波。特點:速度340米秒左右)比較穩(wěn)定,頻率較高,延續(xù)時間較短,呈窄帶出現(xiàn)。在山區(qū)工作時,有時還會碰到多次聲波的干擾。面波(導波):是在水層或低速近表層中沿水平方向傳播的一種波;特點:頻率低、速度低;具有頻散特點:每一個頻率成分以不同的相速度傳播的,當一種導波從導波束中分離出來并以更低的速度傳播,這樣就會與反射同相軸重迭。面波隨著
60、傳播距離的增大,振動延續(xù)時間也越長,形成“掃帚狀”,即發(fā)生頻散。形成“掃帚狀”的面波通常稱之為地滾波;隨著水深和海底情況的變化,沿著地震測線,導波頻散的特性可能變化。水越淺,海底越軟,導波的頻散性越強。22、什么是反褶積?反褶積的作用是什么?答:一個濾波器的濾波過程在時間域的輸出是輸入信號與濾波器濾波因子的褶積。反褶積處理是褶積處理的反過程。時間域的褶積處理就相當于一個濾波過程,而反褶積則相當于時間域的一個反濾波過程。反褶積是地震數(shù)據(jù)處理中的一個基本的處理環(huán)節(jié),其基本作用是壓縮地震記錄中的地震子波,同時可以壓制鳴震和多次波,因而可明顯提高地震的縱向分辨率。23、什么是動校正?為什么將這種校正稱
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