(5)-第2章 地震勘探反射波工程與環(huán)境物探

第二章地震勘探反射波法地震勘探工程地震勘察的基本方法包括：反射波法；折射波法；面波法等；透射波法。反射波法地震反射波法（Reflectionsurvey）是利用介質(zhì)界面的反射波作為有效信號進(jìn)行探測的方法。反射波法的優(yōu)勢是可以探明整個剖面，是地震勘探最主要的方法，尤其是在石油地震勘探中，在工程地震領(lǐng)域也是最基本的方法之一。地震反射波法的應(yīng)用條件是：地形平坦、潛水面高、表層現(xiàn)代沉積的厚度變化小且?guī)r性（波速）穩(wěn)定等；目的層地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，界面穩(wěn)定連續(xù)，起伏不太大，斷裂系統(tǒng)不太復(fù)雜；地震反射界面與地質(zhì)界面吻合，反射系數(shù)適中，能夠產(chǎn)生明顯的反射波，又不至于形成屏蔽。水平層狀介質(zhì)地震勘探中的基本介質(zhì)模型是水平層狀介質(zhì)模型，這種情況下可以產(chǎn)生波的反射，在地表接收到來自地下界面的反射波，并根據(jù)該反射波研究地下界面起伏形態(tài)和地下地層介質(zhì)的巖性特征。兩層均勻介質(zhì)模型是地震勘探中最簡單，同時又是最實用的介質(zhì)模型，時間場的分布規(guī)律相對簡單，規(guī)律性強(qiáng)。直達(dá)波時距曲線初至：介質(zhì)質(zhì)點由原來的靜止?fàn)顟B(tài)到因波的到達(dá)而開始振動的時刻。直達(dá)波時距曲線方程：xtxt(x1,t1)(x2,t2)(x3,t3)(x4,t4)(x5,t5)t10t3t2t4t5x1x2x3x4x50反射波時距曲線自激自收多道接收同相軸形態(tài)與界面形態(tài)一致同相軸形態(tài)與界面形態(tài)不一致共炮點反射波理論時距曲線（A）水平兩層介質(zhì)反射波時距曲線可化為標(biāo)準(zhǔn)雙曲線方程

虛震源t0時間：時距曲線在t軸上的截距，在地震勘探中也叫t0時間（自激自收時間）t0表示波沿界面法線傳播的雙程旅行時間。利用t0時間,水平兩層介質(zhì)反射波時距曲線也可以寫成：

在水平界面情況下，各觀測點的接收時間不同純粹是由于炮檢距不同而引起。正常時差

tn：任一接收點反射波傳播時間與它的t0時間之差，稱為正常時差（normaltimeout）

如果從各接收點的時間中減去相應(yīng)的正常時差

tn，則各點都變成了t0時間---正常時差校正。正常時差校正各點自激自收的旅行時間是可以反映界面深度/形態(tài)的。共炮點道集的時距曲線與地下界面形態(tài)是不符合的?？梢詫⒐才邳c時距曲線校正成水平線，使旅行時間與界面深度/形態(tài)相對應(yīng)。正常時差校正后的時距關(guān)系可以反映地下反射界面的形態(tài)。反射波旅行時間可以表示為：在的條件下，利用冪級數(shù)展開，得到：只取其一階近似，得到：所以有：

動校正正常時差的大小不僅與炮檢距有關(guān)，對于固定的地震道，該時差還與界面深度有關(guān)，不同旅行時間的反射波，正常時差校正量是隨深度（時間）的增大而動態(tài)變化的（減?。?，因此通常也被稱為動校正。(*A1)水平界面共中心點時距曲線在地表面上，滿足激發(fā)--接收連線中點相同的地震道的集合稱為共中心點道集（CMP）。共中心點道集的時距曲線是雙曲線。雙曲線極小點在共中心點。極小點的旅行時間就是自激自收雙程旅行時。共中心點道集動校正后的時距關(guān)系共中心點道集經(jīng)過動校正以后，各道都相當(dāng)于中心點處自激自收的記錄，相當(dāng)于對地下的同一個反射點重復(fù)觀測了多次。此時，將校正后的多道記錄疊加，作為中心點處的一道地震自激自收地震記錄。h=500mv=2500m/sO(B)傾斜界面反射波時距曲線

在S點接收到的反射波的傳播時間是：

O*為虛震源上傾方向和x軸方向一致傾斜界面上傾方向與X軸反向時的反射波時距曲線此時OM=Xm=-2hsin

一般地：界面上傾方向與X軸正方向相同時，上式根號中第三項取“—”號；反之取“+”號。雙曲線

極小點(xm，tm）總是偏向界面上傾方向，實際上是虛震源在測線上的投影。反射波時距曲線是以過極小點的時間軸為對稱的。當(dāng)x＝０時得到反射波在震源點上的反射時間，稱為自激自收時間，這樣可計算層位的深度:自激自收時間界面越深，雙曲線越緩炮檢距越大，時距曲線斜率越大，其漸近線為直達(dá)波時距曲線：自激自收時間傾斜界面條件下的傾角時差界面傾斜的情況下，上、下傾方向上炮檢距相同的兩點的地震波旅行時間之差是由于界面傾斜引起的，稱為傾角時差。傾角時差O=15°h=955mv=2500m/sSS’M傾角時差根據(jù)傾角時差，可以求出界面的傾角傾角時差中S點和S’點的正常時差已經(jīng)相互抵消了ts和ts’中都包含三部分：自激自收時間t0、正常時差

tn和傾角時差

tφ其中，t0和正常時差都相同，傾角時差不同O=15°h=955mv=2500m/sSS’傾斜界面條件下的傾角時差界面傾斜的情況下，也可以反射波旅行時間理解為自激自收時間、正常時差、傾角時差三項之和。O=15°h=955mv=2500m/s正常時差

傾角時差SS’M22傾斜界面下的動校正界面傾斜下的動校正會出現(xiàn)什么問題：首先，S點接收到的反射波經(jīng)動校正后應(yīng)算哪一點？這時從x/2處的M點向界面作垂線與界面交于R’，而真正反射點在R，這兩者是有偏移的。

反射點不在炮檢距中點與界面的垂直點R’上，而在R點。當(dāng)傾角φ不大時，R’R的偏離不大。近似地認(rèn)為R與R’相差很小，可忽略。23其次，怎樣計算動校正量呢？最精確的辦法就是：動校正量等于波的實際傳播時間t減去炮檢中點M處的自激自收時間tR’M(R’M的旅行時)，即△tф=t-tR’M，

t-△tф=t-（t-tR’M）=tR’M動校正后就把t變換成tR’M了。具體地說，精確的動校正量是：式中h0是激發(fā)點O處界面的法線深度；，hM是炮檢中點M處界面的法線深度。但是，因為和hM都未知，無法用上式精確地計算傾斜界面的動校正量。

24實際的做法是用水平界面的公式近似計算傾斜界面的動校正量。

應(yīng)當(dāng)注意：上式要校正的只是正常時差，是對水平界面情況提出的。對傾斜界面的反射波進(jìn)行動校正，不是（也不應(yīng)當(dāng)）把t校正成為t0，而是要把t校正成為tR’M。對傾角時差△tф和正常時差△t’粗略地分析可知，它們都有兩項之差?！鱰ф的兩項分別大于△t’對應(yīng)的兩項，可以證明△tф與△t’近似相等。正常時差校正后的時距關(guān)系界面傾斜的情況下，對共炮點反射波時距曲線依然采用正常時差校正，校正后的“時距曲線”是傾斜的，而且與反射界面的傾向一致，因此能反映地下反射界面的形態(tài)。但是時距曲線與界面形態(tài)還是有差別。O=15°h=955mv=2500m/s傾角時差

正常時差SS’*B1傾斜界面共中心點時距曲線已知傾斜界面模型的界面傾角，中心點法向深度和第一層介質(zhì)波速，可以求出t–x關(guān)系：O=15°h=955mv=2500m/s地表面的共中心點道集所對應(yīng)的反射點不再是一個共反射點，而是上傾方向的一個界面段。傾斜界面共中心點時距曲線的特點傾斜界面條件下：地表共中心點道集的時距曲線仍然是雙曲線形態(tài)；雙曲線的極小點位于共中心點位置；極小點的反射時間值是中心點處自激自收時間。O=15°h=955mv=2500m/s模擬記錄地質(zhì)模型直達(dá)波與反射波的模擬記錄真實炮集雙邊接收單炮記錄單邊接收單炮記錄炮集記錄炮集記錄直達(dá)波反射波聲波（C）多層水平介質(zhì)的反射波水平層狀介質(zhì)情況下各個界面的反射波特征曲線還是不是雙曲線？如不是雙曲線，在什么條件下可近似看成雙曲線，把層狀介質(zhì)

轉(zhuǎn)化為均勻介質(zhì)時，那種“假想”的均勻介質(zhì)的速度怎么?。?/p>

層狀介質(zhì)地面h1V1界面1界面2h2V2均勻介質(zhì)地面h1+h2V界面簡化平均速度時距曲線：

均方根速度時距曲線：

界面越深，雙曲線越緩三層介質(zhì)的情形1.891.911.931.951.971.992.012.032.052.072.092.112.132.152.172.192.212.232.252.272.292.31040080012001600tavtSnell定律：

當(dāng)入射角較小(炮間距較小)時，可將參數(shù)方程化為：

把T和X按照冪級數(shù)展開，忽略高次項均方根速度連續(xù)介質(zhì)中的地震波速度隨深度呈線性變化的地層連續(xù)介質(zhì)中反射波時距曲線此為射線方程連續(xù)介質(zhì)中的地震波連續(xù)介質(zhì)中的地震波速度模型地震波射線是一個圓弧連續(xù)介質(zhì)中的地震波地震波等時線在V(z)=V0(1+βz)下，等時線是一圓弧，圓心在z軸上，給出一個ti求出圓心位置：

速度模型地震波射線與等時線垂直連續(xù)介質(zhì)中的地震波連續(xù)介質(zhì)中的直達(dá)波（回折波）波從震源出發(fā)，沿著一條圓弧形的射線，先向下達(dá)到某一深度后又拐回地面，到達(dá)觀測點。由等時線方程回折波時距曲線反射波時距曲線得回折波在x-z平面內(nèi)的等時線各種速度概念(1)層速度與平均速度層速度定義：按照地層巖石物性將地下介質(zhì)分成若干個厚度在幾十米以上的地震層，并認(rèn)為地下介質(zhì)由若干個平行的地震層所組成，此時，將每一個地震層看作為一種均勻介質(zhì)，取其中各分層真速度的平均就是層速度。平均速度定義：一組水平層狀介質(zhì)中，某層以上介質(zhì)的平均速度就是地震波垂直穿過該層以上各層的總厚度與總的傳播時間之比。

對于n層水平層狀介質(zhì)，如果每層厚度和速度分別為hi，Vi，則平均速度Vav為：(2)均方根速度定義：在水平層狀介質(zhì)中，取各層層速度對垂直傳播時間的均方根值就是均方根速度。

均方根速度相當(dāng)于用一個速度為Vn的均勻介質(zhì)代替第n層以上全部上覆地層的等效處理。(3)迪克斯公式—由均方根速度計算層速度迪克斯公式是地震勘探中求取層速度的常用的公式。由均方根定義可知：式中：所以：代入前式，得到迪克斯公式利用此式不但可由均方根速度求層速度Vn，也可以求平均速度。迪克斯公式求取平均速度：對于第n層底界面以上介質(zhì)的平均速度，有：代入迪克斯公式得：(4)射線速度定義：在水平層狀介質(zhì)中，波沿某一條射線傳播時，它傳播的總路經(jīng)與總時間之比，就是射線速度。

射線參數(shù)p＝sinin/Vn

這是沿一條射線取平均算出的速度。射線速度不僅考慮了射線彎折效應(yīng)，也考慮了橫向不均勻影響，但實際很難計算，故只有理論意義。(5)各速度之間的關(guān)系a、在水平層狀介質(zhì)情況下，炮檢距為零時的射線速度即為平均速度。b、炮檢距為無窮大時的射線速度等于水平層狀介質(zhì)中最高速度層的速度。c、均方根速度是構(gòu)成等效均勻?qū)拥淖罴焉渚€速度。d、均方根總是大于平均速度。繞射波時距曲線雙曲線57繞射波時距曲線的特點1)在繞射點上產(chǎn)生的繞射波時距曲線，與在R’上激發(fā)深度為h/2的水平界面上形成的反射波時距曲線相比，其形狀一樣，同為雙曲線。2)繞射波時距曲線的極小點要繞射點R的正上方，而水平界面反射波時距曲線的極小點在激發(fā)點O的正上方。極小點的坐標(biāo)為：3)繞射波時距曲線與反射波時距曲線相切。射線RM既是反射線又是繞射線，所以在M點上兩者時間相等，視速度相同，斜率一致，繞射波時間總是大于等于反射波時間。4)由于繞射波的時距曲線比t0值的反射波時距曲線彎曲大，當(dāng)用一次反射波的時差進(jìn)行校正時，由于校正量不足，所以校正后的繞射波時距曲線形狀仍然是曲線。58反射波勘探野外工作方法野外工作是整個地震勘探中重要的基礎(chǔ)工作，主要是地震波的激發(fā)、接收和記錄，也包括干擾波（類型和規(guī)律）的調(diào)查。地震測線的布置現(xiàn)場試驗工作（地震地質(zhì)條件的了解、干擾波調(diào)查與識別）激發(fā)方式、條件選擇接收、記錄參數(shù)設(shè)計（觀測系統(tǒng)）60地震記錄的基本方式記錄方式：單道(自激自收)接收--一炮一道(效率很低)；多道接收--一炮多道（單炮記錄、多炮記錄）多線多道接收—三維記錄中用多線接收每線上有多道；三分量接收—在一道上接收三個振動的波。61單道記錄與多道記錄自接自收方式單炮多道接收方式多炮多道接收方式地震測線的布置地震測線是指沿著地面進(jìn)行地震勘探野外數(shù)據(jù)采集工作的路線。沿測線觀測的地震數(shù)據(jù)經(jīng)處理之后的成果是反映地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地震剖面（時間剖面或深度剖面），是地震資料地質(zhì)解釋的基本依據(jù)。因而，測線的布置與了解地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系很大。石油地震勘探早已從二維發(fā)展到三維，以及高分辨率三維，甚至是時移地震；工程地震勘探一般還是二維測網(wǎng)的方式。地震測線布置的基本要求1、測線應(yīng)盡可能為直線。測線為直線時，所得的剖面圖可以被視為沿直線的斷面，所反映的構(gòu)造形態(tài)相對比較直觀；當(dāng)測線為折線（或曲線）時，所得的剖面與直線斷面有一定差異，當(dāng)成直線斷面解釋會使地質(zhì)構(gòu)造畸變，不當(dāng)做直線斷面解釋則復(fù)雜性增加。2、測網(wǎng)一般應(yīng)以垂直構(gòu)造走向的測線為主，起連接作用的平行走向的測線為輔；目的是為了更好地反映地下地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)和獲取反射界面的鉛直深度。這里的構(gòu)造走向一般是指主要構(gòu)造走向，有時可以是目標(biāo)構(gòu)造走向。地震測線布置的基本要求++++地震測線布置的基本要求3、測線應(yīng)盡可能與其他測線一致，若工區(qū)內(nèi)有鉆孔，則盡量穿過鉆孔。4、測線疏密程度應(yīng)根據(jù)地址任務(wù)、勘察對象等因素確定；5、測線布置應(yīng)避開地形起伏較大和地物障礙等6、盡可能的遠(yuǎn)離非地震干擾源測線有關(guān)概念炮距：炮與炮之間的距離；線距：測線間的距離；偏移距：激發(fā)點到第一個檢波器的距離炮檢距：激發(fā)點到接收點的距離叫炮檢距檢波道數(shù):指地震儀所具有的地震通道數(shù)。一般工程地震儀可具有12道，24道或48道。道間距:兩個相鄰檢波道之間的距離。在等間距的工程勘察中，按工作要求道間距可能為：0.5m、1.0m、2.0m、2.5m、5.0m、7.5m、10m、15m等。接收距:一般用L來表示，它是檢波器排列在測線上的長度，與道數(shù)和道間距有關(guān):最大炮檢距：激發(fā)點到最遠(yuǎn)檢波器的距離。排列長度：由一個激發(fā)點與多道檢波器所組成的長度測線參數(shù)設(shè)計參數(shù)設(shè)計主要是在接收環(huán)節(jié)，如：接收排列長度實際接收道數(shù)空間采樣道距時間采樣間隔時間記錄長度多次覆蓋次數(shù)。。。。時間域采樣定理與假頻概念對時間域的周期信號作離散采樣，要求每個周期內(nèi)至少兩個樣點，才可以較好地反映原時間信號的頻率特征，即采樣間隔小于半個周期，

，這就是時間域采樣定理。稱為采樣頻率。如果采樣間隔不滿足采樣定理，原高頻信號在離散采樣后將以某種低頻形式出現(xiàn)，也就是假頻。對時間域的非周期信號，根據(jù)付立葉變換理論，離散采樣要求最高頻率成分滿足采樣定理。

即：實際中，每個周期內(nèi)至少采10個樣點空間域采樣與空間假頻地震波場是空間的連續(xù)函數(shù)，而檢波器接收只能在有限的點上進(jìn)行，其本質(zhì)是對空間連續(xù)函數(shù)進(jìn)行離散采樣，道間距（相鄰檢波點之間的距離）就是空間采樣間隔。參照時間域采樣定理，空間采樣間隔應(yīng)小于波長的一半。否則高波數(shù)的成分在采樣后以低波數(shù)形式出現(xiàn)，產(chǎn)生空間假頻。由于地震勘探是在地表接收，實際觀測到的是地震波的視波長和視速度，所以，空間采樣間隔應(yīng)小于視波長的一半：

道間距選擇的基本原則道間距的選擇應(yīng)以在地震記錄上可靠辯認(rèn)同一有效波的相同相位為原則，即符合空間采樣定理。能否可靠辯認(rèn)同一相位，取決于有效波到達(dá)相鄰檢波器的時差、所記錄有效波的視周期及其它波對有效波的干擾程度。相鄰檢波點的波至?xí)r差應(yīng)小于視周期的一半，即：時差小于半個周期，對比可靠時差大于半個周期，對比不可靠實際道間距的選擇深層界面的反射波視速度高，淺層界面反射波的視速度低。為了能同時可靠地追蹤、對比深層和淺層反射波，道間距應(yīng)以淺層反射波作為選擇的標(biāo)準(zhǔn)。簡單條件下，可把道間距選擇得適當(dāng)大一些。在地震地質(zhì)條件復(fù)雜、波形不穩(wěn)定、干擾背景大的情況下，就要縮小道間距才能保證對比的可靠性。根據(jù)工區(qū)大小和要求，選擇相對規(guī)則的數(shù)值，如1m、2m、4m、5m、10m等。淺層界面反射波深層界面反射波接收排列長度排列長度的選擇需要綜合考慮如下因素：適當(dāng)增加排列長度可提高速度分析的精度，因而限制了排列長度的最小值；多次波的剩余時差隨炮檢距增大而增大，限制了排列長度的最小值；淺層遠(yuǎn)道動校正拉伸明顯，導(dǎo)致頻率降低，限制了排列的最大值；隨炮檢距增大，接近臨界角入射，界面反射系數(shù)會發(fā)生突變，限制了排列的最大值；直達(dá)波干涉限制了炮檢距的最大值；最大炮檢距應(yīng)小于深層臨界反射炮檢距；通常最大炮檢距應(yīng)大于最深目的層的埋深。最佳窗口的選擇為了減少面波、直達(dá)波和折射波的干擾，可以把接收地段選擇在既不受面波影響也不受折射波影響的地段，這種最佳接收地段稱為最佳窗口。近道記錄上面波、聲波等干擾強(qiáng)烈，信噪比低；遠(yuǎn)道記錄上的能量明顯減弱，且反射波受折射波干涉，信噪比也不高。最佳窗口的選擇除考慮避開干擾外，還要考慮反射波振幅和相位的變化。近源范圍振幅和相位均相對穩(wěn)定，遠(yuǎn)道由于折射波的影響，振幅和相位都產(chǎn)生突變，甚至是反相。最佳窗口面波速度較小直達(dá)波范圍較廣直達(dá)波和面波之間是反射波和折射波盲區(qū)之內(nèi)無折射波觀測系統(tǒng)選擇觀測系統(tǒng)的選擇主要根據(jù)勘測對象和各種干擾波的特點來確定。保證反射波位于通放帶內(nèi)，干擾波位于壓制帶內(nèi)；能避開較強(qiáng)的面波和聲波干擾，也要兼顧深、淺層的反射，并有利于分層和速度分析；覆蓋次數(shù)應(yīng)根據(jù)勘探階段及干擾波被壓制的程度來定；根據(jù)覆蓋次數(shù)，縱測線觀測系統(tǒng)分為單次覆蓋觀測系統(tǒng)和多次覆蓋觀測系統(tǒng)。觀測系統(tǒng)野外觀測系統(tǒng)的圖示：激發(fā)點與接收點之間相對位置組成觀測系統(tǒng)，常用綜合平面圖法表示。即從激發(fā)點向兩側(cè)作與側(cè)線成450角的直線坐標(biāo)網(wǎng)，將測線上對應(yīng)的接收排列投影到該450角的斜線上，并用粗線標(biāo)出對應(yīng)段。雙邊激發(fā)觀測系統(tǒng)：在排列的兩端分別激發(fā)，所以又稱雙邊激發(fā)觀測系統(tǒng)。單邊激發(fā)觀測系統(tǒng)：固定在排列的一端激發(fā)，每激發(fā)一次，排列沿測線移動一次，半個排列長度。中間激發(fā)觀測系統(tǒng)：震源位于排列中間。1）單次覆蓋觀測系統(tǒng)：對地下反射界面僅一次采樣的觀測系統(tǒng)。簡單連續(xù)觀測系統(tǒng)沿測線布設(shè)激發(fā)點O1、O2、O3、O4、O5。在O1點激發(fā)，在O1O2地段接收，可觀測A1A2間的反射；在O2點激發(fā)，仍在O1O2地段接收，可觀測A2A3間的反射。移動排列到O2O3地段，分別在O2、O3點激發(fā)，可觀測到A3A4和A4A5間的反射。以此類推，沿測線連續(xù)激發(fā)、接收，直至測線結(jié)束。近炮點接收，野外施工方便，不受折射波干擾，也減少有效波之間的干擾。近炮的幾道受面波和聲波干擾嚴(yán)重。

（雙邊激發(fā)觀測系統(tǒng)）展開排列觀測系統(tǒng)固定激發(fā)點不動，依次移動接收排列，或是固定接收排列不動，每次移動震源，獲得不同炮檢距的記錄合在一起。一般按照目的層的深度確定排列次數(shù)和道間距，可以把直達(dá)波、反射波及各種干擾的分布形態(tài)和相對位置關(guān)系搞清，是試驗階段的有效觀測系統(tǒng)。雙重連續(xù)觀測系統(tǒng)簡單連續(xù)觀測系統(tǒng)和展開排列觀測系統(tǒng)的組合在O1點激發(fā)，在O1O2和O2O3地段接收，可觀測R1R2間的反射；在O3點激發(fā)，仍在O1O2和O2O3地段接收，可觀測R2R3間的反射，并在O3O4和O4O5地段接收,以此類推，沿測線連續(xù)激發(fā)、接收，直至測線結(jié)束.適合地質(zhì)條件復(fù)雜的情況，工作效率較低。間隔連續(xù)觀測系統(tǒng)在震源點和接收排列之間總是間隔一定距離，即存在一定的偏移距。通過互換點可以連續(xù)追蹤反射界面。由于面波和聲波速度較低，當(dāng)遠(yuǎn)離震源點時，反射波先于面波和聲波到達(dá)接收點，便于避開干擾。延長時距曲線法AB之間有河流不能擺排列，但為了獲得AB下面的反射界面，可在A點放炮，B點右端接收，得到時矩曲線TA從而得到R2R3之間的反射界面?？稍贐點放炮，A點左端接收，得到時矩曲線TB從而得到R1R2之間的反射界面。2）多次覆蓋觀測系統(tǒng)：是為了壓制多次反射波等特殊干擾波，提高地震記錄信噪比，同時移動激發(fā)點和接收排列，對地下界面反射點多次重復(fù)采樣的觀測形式。單邊激發(fā)6次覆蓋觀測系統(tǒng)，24道接收野外工作設(shè)計參數(shù)：覆蓋次數(shù)：N=6道間距：

x炮間距：d=2x每次移動觀測系統(tǒng)共炮點記錄共接收點記錄共炮檢距記錄共中心點記錄共炮點共中心點共偏移距共檢波點目的層地震地質(zhì)條件調(diào)查要注意與地層剖面、相應(yīng)深度有關(guān)的地質(zhì)情況，并收集以下幾方面的資料：了解基巖結(jié)構(gòu)及埋藏深度，預(yù)計勘測深度，確定記錄時長；掌握地層的沉積結(jié)構(gòu)、縱橫分布及其接觸關(guān)系，預(yù)計可能存在的反射層和產(chǎn)生多次波的反射界面；收集有關(guān)資料，分析測區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況，包括較大的構(gòu)造走向及判斷各種構(gòu)造的復(fù)雜程度；研究斷層的特點，如斷距、傾角、走向、延伸長度和控制地層分布的程度等。好的條件：構(gòu)造簡單，斷層較少，巖層傾角不大，巖性穩(wěn)定，基巖埋深不大等。表層地震地質(zhì)條件影響地震勘探效果的表層介質(zhì)和地形地貌等條件收集覆蓋層的厚度、巖性（土層）的情況及其變化的資料；了解工作區(qū)的地形、河流、沼澤、道路、交通、農(nóng)田、居民點及高壓輸電線分布等情況，分析施工中可能遇到的問題；了解潛水面深度及變化，土層剖面是否存在低速或高速層。好的條件：交通方便，地形平坦，河流湖泊不多，居民點少，農(nóng)作物少或已收割等。低速帶：速度遠(yuǎn)小于下伏地層，使反射波產(chǎn)生偏移和時間滯后，吸收作用強(qiáng)、多次反射波、散射---良好的折射界面潛水面：潛水面以下激發(fā)，可以得到頻率成分豐富、能量較強(qiáng)的反射波。在無水的低速帶內(nèi)，面波等干擾波發(fā)育。表層不均勻：不管是橫向還是縱向不均勻都會對反射波的能量和走時產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。一些小構(gòu)造如溶洞、斷層等有時是干擾源，有時是探測對象。干擾波調(diào)查與識別反射波法是以接收和記錄有效波（一次反射波）為目的。實際的地震波場并非只有一次反射波，地震檢波器接收到的是各種波（包含有效波和各種干擾）在檢波點引起的疊加振動。振動信號在轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栆院蟮膫鬏斶^程中，還會受到各種電磁信號的干擾。干擾波調(diào)查的方法干擾波調(diào)查是野外試驗工作的重要內(nèi)容，地震資料采集、處理階段的許多技術(shù)措施都是為了壓制干擾波，增強(qiáng)有效波，提高信噪比，提高原始地震記錄的質(zhì)量。調(diào)查、分析各種干擾波的特點，是保證各種野外方法技術(shù)能使用得當(dāng)、效果顯著的重要條件。干擾波調(diào)查的方法主要有：(1)小排列(2)直角排列(3)方位觀測(4)三分量觀測

……等。干擾波的類型和特點根據(jù)干擾波的出現(xiàn)規(guī)律，可以將其分為規(guī)則干擾和無規(guī)則（隨機(jī)）干擾兩大類。規(guī)則干擾是指有一定的主頻和視速度的干擾波，在地震記錄上表現(xiàn)為某種特征的同相軸。例如面波、聲波、淺層折射波、多次反射波、側(cè)面波等；無規(guī)則（隨機(jī)）干擾主要指沒有一定頻率，也沒有一定傳播方向的波，在地震記錄上形成雜亂無章的干擾背景。干擾的成因有自然形成的，有激發(fā)產(chǎn)生的，有人為造成的。Rayleigh面波Rayleigh面波存在于地面附近，是地震勘探中最常遇到的面波，通常被稱為地滾波。其特點是：頻率低，幾赫茲到30赫茲，同相軸寬。速度低，相對恒定，最常見為200-500m/s，在地震記錄上的時距關(guān)系表現(xiàn)為直線。發(fā)生頻散，隨傳播距離的增大，振動延續(xù)時間明顯變長，形成“掃帚狀”，隨遠(yuǎn)離爆炸點，強(qiáng)相位逐漸向后或向前轉(zhuǎn)換，連續(xù)追蹤一般只有幾十米。比有效波能量強(qiáng)，與激發(fā)巖性、深度及表層地震地質(zhì)條件有關(guān)。在淤泥、黃土及沙漠等疏松的介質(zhì)中激發(fā)或藥量過大，信號頻率低，面波能量相對較強(qiáng)；爆炸井較淺時面波能量強(qiáng)。選擇激發(fā)條件和檢波器組合是克服面波的主要辦法。聲波聲波是在空氣中傳播的彈性波。聲波的特點是：速度低，最低為340m/s左右。頻率較高，延續(xù)時間長。呈窄帶出現(xiàn)。在坑中、淺水池中、河中和干井中激發(fā)，都會產(chǎn)生強(qiáng)烈的聲波，在山區(qū)勘探時，有時還會遇到多次聲波干擾。為避免聲波干擾，應(yīng)盡量不在淺水及淺井中激發(fā)，盡量采用井中激發(fā)并采用埋井的辦法以增強(qiáng)有效波的能量和防止聲波干擾。淺層折射波在地層剖面中的折射界面比較深的情況下，折射波的盲區(qū)也比較大，可以選擇在折射波的盲區(qū)范圍內(nèi)接收反射波。當(dāng)淺部存在高速層，或第四系以下的老地層埋藏較淺時，可能觀測到同相軸為直線的淺層折射波。折射波的特點：同相軸為直線，視速度穩(wěn)定；頻率范圍與反射波相當(dāng)。多次波多次波類型繁多，如多次反射波、反射-折射波、折射-反射波、反射-繞射波和繞射-反射波等。多次反射波是從震源出發(fā)，到達(dá)接收點時，在地下界面之間發(fā)生了一次以上反射的波。多次反射波產(chǎn)生的條件：地層剖面中存在良好的反射界面（存在較大的波阻抗差）；如基巖面、不整合面、火成巖、地面、水面等強(qiáng)反射界面，或石膏層、巖鹽、石灰?guī)r等地層。多次反射波在頻率和視速度方面均與一次反射波最為相似。側(cè)面波當(dāng)測線兩側(cè)存在陡傾地層界面時，在測線上進(jìn)行地震波的激發(fā)和接收，可以記錄到來自測線旁側(cè)陡傾界面的反射波。側(cè)面波在本質(zhì)上也是一次反射波，只是反射點不在測線垂直空間內(nèi)。如果這樣的陡傾界面在地層剖面的淺層，如黃土塬地區(qū)溝與塬的交界面是黃土與空氣的分界面，形成一個強(qiáng)波阻抗分界面，可以將激發(fā)點傳來的地震波反射回接收排列。這樣的側(cè)面波只是一種干擾波。如果反射地震信號的陡傾界面是在地層剖面的深層，如潛山、陡傾地層界面、斷層面、海底潛山等，這樣的側(cè)面波是完全有可能得到應(yīng)用的。次生干擾次生干擾是地表障礙物（如溝、壩、公路、樹木、線桿、建筑、小山包等）和/或淺層不均勻體，在地震波場的激發(fā)作用下，相當(dāng)于次生震源向外發(fā)出次生的直達(dá)波和面波，在遠(yuǎn)處產(chǎn)生次生的折射波等。次生干擾根據(jù)視速度分為次生低速干擾和次生高速干擾。次生干擾種類繁多，次生源的分布也比較復(fù)雜，因此有極大的復(fù)雜性，但是這類波又具有一定的頻率和視速度，與有效波頻率相當(dāng)；次生高速干擾的視速度和視波長與有效波部分重合。隨機(jī)干擾地震勘探中的隨機(jī)干擾是隨空間和時間而變化的，即形式為

，是具有各態(tài)歷經(jīng)性質(zhì)的平穩(wěn)隨機(jī)過程，其統(tǒng)計學(xué)性質(zhì)不隨時間改變。各態(tài)歷經(jīng)性質(zhì)：一個隨機(jī)過程的統(tǒng)計規(guī)律不必從多次實現(xiàn)中求得，只需從一次實現(xiàn)便可求得。即一次實現(xiàn)能反映隨機(jī)過程的全部特點。平穩(wěn)隨機(jī)過程：統(tǒng)計規(guī)律不隨時間而變化的隨機(jī)過程。對隨機(jī)過程的一次實現(xiàn)，只需研究足夠長的一段時間即可獲得該次實現(xiàn)的統(tǒng)計規(guī)律。隨機(jī)干擾沒有一定規(guī)律，在記錄上表現(xiàn)為雜亂無章的振動沒有一定的傳播方向，無一定的視速度頻譜很寬，近似于白噪聲遵循統(tǒng)計規(guī)律，均值為0，有一定的方差干擾波與有效波的差異各種干擾波與有效波的差異歸納總結(jié)如下：傳播方向（視速度）上的差異，如面波沿測線傳播，有效波近似垂直測線傳播；頻譜上的差異，各種干擾波與有效波在頻率上可能是不相同的；出現(xiàn)規(guī)律上的差異，如隨機(jī)干擾與有效波的出現(xiàn)規(guī)律是明顯不同的；動校正后剩余時差上的差異，有效波動校正后旅行時間拉平，繞射波、多次波經(jīng)動校正后有剩余時差?！瓑褐聘蓴_波、識別有效波的措施1）

頻率選擇：根據(jù)頻譜分析結(jié)論選擇頻率參數(shù)。2）

利用方向特性：

第一類方向特性：儀器接收靈敏度與波振動方向的關(guān)系。（調(diào)整儀器方位裝置）

第二類方向特性：儀器接收靈敏度與波傳播方向的關(guān)系。（采用組合檢波器方法）

3）

多次疊加：

簡單疊加：多次激發(fā)的記錄垂直疊加：不同深度、多次激發(fā)的記錄，作井深校正后疊加，增強(qiáng)規(guī)則波能量。水平疊加：不同炮點激發(fā)、不同測點接收到界面R上A點的反射信號進(jìn)行疊加，可壓制多次反射波。地震波的激發(fā)地震勘探對震源激發(fā)的基本要求是：能量足、頻帶寬、噪聲小、一致性好、綠色為適應(yīng)各種地表條件及具體工作方法的特點，震源及激發(fā)方法多種多樣，如炸藥、重錘、可控震源車、空氣槍、蒸汽槍、電火花等。從二十世紀(jì)20年代地震勘探方法誕生以來，炸藥一直是最主要的震源激發(fā)類型，主要用于礦產(chǎn)資源（特別是石油）勘探領(lǐng)域。工程地震勘探中一般采用錘擊或機(jī)械震源，小藥包炸藥震源（在潮濕的可塑巖石中激發(fā)）。激發(fā)方式選擇在各種條件許可的情況下，可以采用小藥量或雷管在淺孔或地坑中激發(fā)，產(chǎn)生的地震波能量強(qiáng)、高頻成分豐富（可獲得80-100Hz的反射波），有利于提高分辨率；（有效波的主頻范圍主要在80~300Hz）非炸藥震源激發(fā)的能量相對要弱、頻率偏低大錘沖擊激發(fā)，效果與重錘、墊板、介質(zhì)等因素有關(guān)，錘輕、介質(zhì)堅硬，信號頻率高；錘重、介質(zhì)松軟，頻率低；重錘沖擊激發(fā)，能量大，信號頻率低；可控震源激發(fā)，震動延續(xù)時間長，信號頻率可變；氣槍震源激發(fā)，頻譜高，信號穩(wěn)定，多用于水域作業(yè)；電火花震源激發(fā)，信號頻譜高，可達(dá)4000hz，能量強(qiáng)，但不集中，多用于水域作業(yè)；地震波的接收地震波的接收就是使用專門的儀器設(shè)備和適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣椒ǎ训卣鸩ㄒ鸬臋z波點振動情況接收并記錄下來。地震儀器應(yīng)該包括地震波接收環(huán)節(jié)的各種設(shè)備，如檢波器、傳輸電纜（光纜或無線遙測站）、數(shù)據(jù)記錄儀器等。狹義的地震儀指用于數(shù)據(jù)記錄的儀器，是野外采集過程的指揮中心。地震波的接收根據(jù)地震信號的特點和接收要求：首先要把地面的機(jī)械振動轉(zhuǎn)變成電信號（檢波器）；有頻率選擇功能，有效波通過，干擾成分被濾掉（檢波器）；地震儀器要具有良好的分辨能力，即固有振動延遲時間要短（檢波器）；要求地震儀不僅有很高的放大倍數(shù)，并且放大倍數(shù)是可變的，可隨地震波能量的大小而變化（記錄儀器）；地震儀必須是多道記錄的，有精確的計時裝置（記錄儀器）；要求儀器輕便、穩(wěn)定、耗電少以及操作簡單，維修方便（記錄儀器）；地震檢波器地震檢波器（Seismometer或Geophone）有多種類型，可以分別適應(yīng)不同的環(huán)境條件，傳統(tǒng)/常規(guī)的檢波器類型有動圈式、動磁式、壓電式、渦流式等。新型檢波器有光纖光柵（FBG）傳感/檢波器，微電子機(jī)械（MEMS）傳感/檢波器，新型壓電傳感/檢波器，三分量數(shù)字檢波器等。各種新型檢波器的性能幾乎全面超越傳統(tǒng)檢波器，正在大力推廣中。地震信噪比態(tài)勢圖三分量數(shù)字檢波器運輸專用箱校正專用工具

數(shù)據(jù)記錄儀器地震儀的主要參數(shù)地震道數(shù)一臺儀器可以同時連通和記錄的最大通道數(shù)數(shù)據(jù)位數(shù)數(shù)據(jù)樣點模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)字記錄的二進(jìn)制位數(shù)動態(tài)范圍記錄數(shù)據(jù)最大和最小值的范圍，一般用分貝數(shù)表示頻率特性儀器的單位脈沖相應(yīng)，對不同頻率信號的記錄效果……接收條件檢波器的選擇：種類、頻率埋設(shè)條件：耦合情況，方向檢波器組合：提高信噪比檢波器怎么埋1）避免埋在大樹下，接近樹根，草根較多的地方，微震大。去掉雜草，鏟平，最好挖一個小坑。2）遇巖石出露地方，最好墊上潮濕的土，并把檢波器用土裹緊。3）在水中或沼澤地，應(yīng)把檢波器封閉好（為避免漏電）直掛水底，（低頻成分增大）穿過淤泥能到硬土。4）盡量使同一組、同一排列檢波器埋置條件一致，以免組合后，同極軸產(chǎn)生畸變。5）若表層（巖性）變化劇烈，應(yīng)把檢波器埋置在相對單一的地方。

反射波法的數(shù)據(jù)處理除質(zhì)量高的一次覆蓋，可以直接解釋，多數(shù)資料均需經(jīng)過處理，尤其是多次覆蓋的水平疊加資料。數(shù)據(jù)處理是地震勘探的重要環(huán)節(jié)，對野外采集的原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行以壓制干擾、提高信噪比和分辨率、提取地震和地層參數(shù)為目的的整套方法和技術(shù)，為地震資料的地質(zhì)解釋提供直觀、可靠、精細(xì)地反映地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地震成果數(shù)據(jù)，以及各種地震巖性參數(shù)。地震資料數(shù)字處理最主要的是反褶積、多次疊加和偏移成像這三項技術(shù)，以及與之配套的其他技術(shù)。在處理中，速度是最重要的參數(shù)之一。多次覆蓋反射資料處理流程框圖

預(yù)處理

1）記錄、驗收、登錄、繪制地震記錄剖面圖。

2）切除：將記錄中干擾嚴(yán)重、不正常的地震道或無意義記錄段數(shù)值充零。

3）靜校正：對地形起伏和表層速度變化引起的時差進(jìn)行校正。靜校正：對由于地表不同檢波點的高程和地表低速層的厚度、速度變化等的影響所產(chǎn)生時差的校正稱為靜校正，它包括井深校正、地形校正、低速帶校正。靜校正量計算：（1）井深校正：將炮點O的位置校正到地面Oj點。

V0為低速帶波速，V為基巖波速，h0+hj為炮井中低速帶厚度，h是基巖中炸藥埋藏深度。（2）地形校正：將炮點和檢波點

校正到基準(zhǔn)面上。炮點地形校正：檢波點地形校正：總地形校正：

地形校正量有正有負(fù)，當(dāng)測點位置高于基準(zhǔn)面為正，需要去掉波實際傳播時間中的地形時差；反之為負(fù)，需要加上地形時差。（3）低速帶校正：基準(zhǔn)面以下的低速帶延遲地震波傳播的時間，為此進(jìn)行的時差校正稱低速帶校正。炮點低速帶校正：檢波點低速帶校正：總低速帶校正：由于基巖波速V總大于低速帶波速V0，所以低速帶校正總是正的。低速帶：良好的折射界面提高縱向分辨率縱向分辨率是指地震數(shù)據(jù)分辨薄層的能力，影響因素主要有地震子波、信噪比及介質(zhì)因素。地震子波的延續(xù)時間越短，波長越短，分辨率越高；子波頻譜的主頻越高、頻帶越寬，分辨率越高；噪音（干擾）會降低地震記錄的分辨率；介質(zhì)因素對分辨率的影響主要體現(xiàn)在對地震子波的改造作用，特別是介質(zhì)對能量的吸收衰減作用，另一個方面是波速與分辨率呈反變關(guān)系。在數(shù)據(jù)處理階段，提高縱向分辨率的主要技術(shù)手段是反褶積，拓寬子波頻譜，提高主頻來壓縮子波延續(xù)時間；也可以保持子波的振幅譜不變，只改變子波的相位譜，使其延續(xù)時間變短，即子波整形。提高橫向分辨率橫向分辨率指根據(jù)地震數(shù)據(jù)確定特殊地質(zhì)體橫向范圍大小、位置和邊界的精確程度，即誤差的大小。影響橫向分辨率的主要原因是地震波的繞射，使得地面接收點的波與介質(zhì)界面點并非一一對應(yīng)的關(guān)系；在傾斜界面情況下，多次疊加的地震道并非是真正的共反射點道集；資料的顯示方式也有一定的影響。提高橫向分辨率的主要技術(shù)手段是除了提高頻率外，是偏移成像，將源自于同一界面點的繞射能量疊加，并將其顯示在正確的空間位置。處理目標(biāo)三高：信噪比高；分辨率高；保真度高；兩寬一高：寬頻帶寬方位高密度反射