地震原理之地震波传播速度

“圆径八尺，形似酒樽，一龙发机，七首不动，”地动仪的机巧精妙令人流连忘返，古人智慧超群，其中细节仍不得而解。那么，地震到底是怎样产生的呢？它又是为何有如此大的破坏力呢？

“地震”顾名思义是一种地表剧烈震动的现象，而地表为何会震动呢？地表震动的动力又从何而来？这些问题都值得令人探索。首先，地震时地球内部介质局部产生急剧的破裂而产生地震波，从而在一定范围内引起地面震动的现象。引起地球内部介质发生破裂的原因有很多，比如：地下深处岩石破裂，岩浆活动气体爆炸，水库蓄水，炸药爆破等等，都会引起地球表层不同程度的震动。

地震威力与地震波的传播速度大小紧密相连，地球内部可分为地壳、地幔、地核三部分。在地壳与地幔的分解处及莫霍面处，地震波的速度明显增加，当通过上地幔软流圈时，由于软流圈接近岩石熔点，塑性和活动性增加，降低的地震波的速度，使地震波表现为渐变特征。而到了地幔与地核的分解处即古登堡面处，地震波中纵波速度由13.6km/s降低为7.98km/s。横波速度由7.23km/s变为0，顾地震波在不同的圈层有不同的速度，因此也具有不同的威力。在日常生活中，初步了解一些地震的原理，能让我们对地震有一些初步的认识，对我们脚下的大地母亲的“脾气”有所了解。当地震来临时，我们也会更理智的对待这一现象，要让我们的“母亲”变得温和些，那么，请让我们先了解一下她的情绪吧!

偏移成像技术

1、偏移技术分类【叠前/后偏移】可根据不同的标准对目前的地震偏移成像技术进行简单分类：按照所依据的理论基础，可以分为射、线类偏移成像和波动方程类偏移成像；根据输入数据类型，可以分为叠前偏移和叠后偏移；根据实现的时空域，可以分为时间偏移和深度偏移；按照维数，可以分为二维偏移以及三维偏移等； 1.1叠前偏移使CSP道集记录或COF道集记录中的反射波归位，绕射波收敛。 ●叠前偏移有椭圆切线法【手工方法，不适用】、Rockwell偏移叠加法【波前模糊法的拓展，计算量也很大】和Paturet-Tariel偏移叠加法【为了进行偏移，我们应当把的曲线上的地震能量（即采样点振幅）送到零炮检距绕射双曲线的顶点M上去叠加。这样, 把各个相同炮检距的剖面偏移后叠加在一起即得偏移叠加剖面】等 1.2叠后偏移基于水平叠加剖面，采用爆炸反射面的概念实现倾斜反射层归位和绕射波收敛。 ●叠后偏移有波前模糊法、绕射曲线叠加法【两种方法原理简单，都是基于惠更斯原理提出的，前者将一个道上的波场值送到各个道上去叠加—输出道法，后者把各个道上的相应值取来在一道上叠加—输入道法，但是计算量很大】 2、偏移成像特点 ●具有地震勘探本身的特征 ●计算机使其研究由地震波运动学特征过度到地震波动力学特征 ●提高地震空间分辨率和保真度 ●偏移成像是使反射界面最佳成像的一种技术 ●处理反射波，使之成为反映地下界面位置和反射系数值的反射界面的像

3、偏移成像原理图偏移过程定量分析【Chun and Jacewitz ，1981】 2(tan )/4 t dx v t θ= 221/2{1[1(tan )/4]} t dt t v θ=-- 221/2 tan tan /[1(tan )/4]t t t v θθθ=-

论地震勘探中几种主要地震波

论地震勘探中的几种主要地震波论文提要地震勘探，就是通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的情况，以查明地下地质构造，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种方法。也可以理解为就是利用地震子波从地下地层界面反射回地面时带回来的旅行时间和形状变化的信息，用以推断地下的底层构造和岩性。地震勘探在勘探已有的各种物探方法中，是最有效地方法。在地震勘探中用炸药激发时，一声炮响之后会产生各种各样的地震波。按波在传播过程中质点震动的方向来区分，可以纵波和横波；根据波动所能传播的空间范围而言，地震波又可以分为体波和面波；按照波在传播过程中的传播路径的特点，又可以把地震波分为直达波、反射波、透射波、折射波，等等。地震勘探在石油勘探中除了能产生来自地层界面有用的反射波外，还会产生各种各样的干扰波。因此，我们要更好的了解各种波的产生、特点、用途，等等。下面简单介绍几种地震勘探中产生的地震波。正文一、反射波（一）反射波的形成 1、几何地震学的观点当炸药在井中爆炸激发地震波时，在雷管引爆几百微妙之内爆炸便完成了，在接近爆炸点的压强是一个延续时间很短的尖脉冲，爆炸脉冲向外传播，压强逐渐减少，地层开始产生弹性形变，形成地震波。地震波继续传播，由于介质对高频的吸收，地震波信号减小。当波入射到两种介质的分界面时（当上层介质波阻抗与下层介质波阻抗不等时，弹性地震波才会发生反射；上层介质波阻抗与下层介质波阻抗差别越大，反射波越强——反射波条件），一部分波回到第一种介质中，这就是所谓的反射波。如图所示 2、物理地震学观点地震波从震源出发以球面波的方式向下传播，到达反射界面S，S可以就看成有许多

地震学基础复习整理 (量稳版)

地震学基础复习题 1.地震学的四大研究内容：a.传播、结构， b. 仪器， c.震源形成机制， d. 工程方面：抗震设防 2.地震波：由地震震源发出的，在地球内部传播的波震源：地震发生的地方，即岩石发生断裂的地方震中：过震源做地面的垂线，与地面的交点即为震中震源深度：震源到阵中的距离震中距：震中到台站的距离发震时刻：发生地震的时刻震级：地震释放能量的量度 3.烈度的六大影响因素：震源深度，震级，震中距，岩土和地质性质，震源机制，地貌和地下水位 4.地震序列：主震余震型、前震主震余震型、群震型 5.地震按震源深度分类：浅源地震小于60千米、中源地震60-300千米、深源地震大于300千米 6.波阵面：地震波传播过程中同一相位点连成的面波前：起始点连接的面，即波在介质中传播时，某时刻刚刚开始位移的质点构成的面波线：为了形象的描述波在空间的传播而引入的沿传播方向所画的带箭头的直线（与薄面垂直） 7.波动的基本性质：反射、透射、折射 8.地震方法的基础：均匀连续、各向同性、完全弹性 9.弹性体：在弹性限度内，介质受到力的作用时发生形变，撤去外力时又能恢复原来形状的性质塑性体：在弹性限度内，介质受到力的作用时发生形变，撤去外力时不能恢复原来形状的性质

线弹性体：在弹性限度内，介质受力发生形变，力与形变量呈线性关系的性质脆弹性体：物体在受到外力时发生破碎而不能恢复原来形状的性质 10.应力：介质受到外力作用时，内部质点间的相互作用力应变：由应力作用产生的形变 S 面波的性质：a.面波是干涉醒地震波，由地下介质和结构决定，与震源无关 b. 首波：若介质是分层的，当地震波由低速的一方向高速的一方入射时，还存在着一种波，叫做首波 13.love波：平行于地面的质点位移没有垂直分量，振动方向与传播方向垂直 Rayleigh波：质点的运动为逆进椭圆，短轴平行于传播方向，长轴垂直于传播方向注：与Rayleigh波相比love波传播速度较快

地震波运动学理论

第二章地震波运动学理论一、名词解释 1. 地震波运动学：研究在地震波传播过程中的地震波波前的空间位置与其传播时间的关系，即研究波的传播规律，以及这种时空关系与地下地质构造的关系。 2. 地震波动力学：研究地震波在传播过程中波形、振幅、频率、相位等特征的及其变化规律，以及这些变化规律与地下的地层结构，岩石性质及流体性质之间存在的联系。 3. 地震波：是一种在岩层中传播的，频率较低(与天然地震的频率相近)的波，弹性波在岩层中传播的一种通俗说法。地震波由一个震源激发。 4. 地震子波：爆炸产生的是一个延续时间很短的尖脉冲，这一尖脉冲造成破坏圈、塑性带，最后使离震源较远的介质产生弹性形变，形成地震波，地震波向外传播一定距离后，波形逐渐稳定，成为一个具有2-3个相位（极值）、延续时间60-100毫秒的地震波，称为地震子波。地震子波看作组成一道地震记录的基本元素。 5.波前：振动刚开始与静止时的分界面，即刚要开始振动的那一时刻。 6.射线：是用来描述波的传播路线的一种表示。在一定条件下，认为波及其能量是沿着一条“路径”从波源传到所观测的一点P。这是一条假想的路径，也叫波线。射线总是与波阵面垂直，波动经过每一点都可以设想有这么一条波线。 7. 振动图和波剖面：某点振动随时间的变化的曲线称为振动曲线，也称振动图。地震勘探中，沿测线画出的波形曲线，也称波剖面。 8. 折射波：当入射波大于临界角时，出现滑行波和全反射。在分界面上的滑行波有另一种特性，即会影响第一界面，并激发新的波。在地震勘探中，由滑行波引起的波叫折射波，也叫做首波。入射波以临界角或大于临界角入射高速介质所产生的波 9.滑行波：由透射定律可知，如果V2>V1 ，即sinθ2 > sinθ1 ，θ2 > θ1。当θ1还没到90o时，θ2 到达90o，此时透射波在第二种介质中沿界面滑行，产生的波为滑行波。 10.同相轴和等相位面：同向轴是一组地震道上整齐排列的相位，表示一个新的地震波的到达，由地震记录上系统的相位或振幅变化表示。 11.地震视速度：当波的传播方向与观测方向不一致(夹角θ)时，观测到的速度并不是波前的真速度V，而是视速度Va。即波沿测线方向传播速度。 12 波阻抗：指的是介质(地层)的密度和波的速度的乘积(Zi=ρiVi，i为地层)，在声学中称为声阻抗，在地震学中称波阻抗。波的反射和透射与分界面两边介质的波阻抗有关。只有在Z1≠Z2的条件下，地震波才会发生反射，差别越大，反射也越强。 13.纵波：质点振动方向与波的传播方向一致，传播速度最快。又称压缩波、膨胀波、纵波或P-波。 14.横波：质点振动方向与波的传播方向垂直，速度比纵波慢，也称剪切波、旋转波、横波或S-波，速度小于纵波约0.7倍。横波分为SV和SH波两种形式。 15.体波：波在无穷大均匀介质(固体)中传播时有两种类型的波（纵波和横波），它们在介质的整个立体空间中传播，合称体波。 16共炮点反射道集：在同一炮点激发，不同接收点上接收的反射波记录，称为共炮点道集。在野外的数据采集原始记录中，常以这种记录形式。可分单边放炮和中间放炮。 17.面波：波在自由表面或岩体分界面上传播的一种类型的波。 18.纵测线和非纵测线：激发点与接收点在同一条直线上，这样的测线称为纵测线。用纵测线进行观测得到的时距曲线称为纵时距曲线。激发点不在测线上，用非纵测线进行观测得到的时距曲线称为非纵时距曲线。

论偏移成像技术方法

论偏移成像论文摘要地震偏移成像技术是现代地震勘探数据处理的三大基本技术之一，主要包括射线偏移和波动方程偏移两大类，主要目的是实现反射界面的空间归为和恢复反射界面空间的波场特征、振幅变化和反射系数，提高地震空间分辨率和地震保真度。偏移技术具有地震勘探本身的特点，但是地震偏移方法本身由于使用计算机而引起了许多革命性的变化。这就使得它从研究简单的探测目标的几何图形进而发展成研究反射界面空间的波场特征、振幅变化和反射率等，在本论文中主要介绍地震偏移成像技术的基本原理，地震剖面的偏移和叠加偏移，叠前部分偏移。时间偏移和深度偏移等方面来介绍。正文一、偏移成像的基本原理在水平叠加时间剖面上显示出来的反射点位置是沿地层下倾方向偏离了反射点的真实位置的，这种现象就称为偏移。反射地震方法是根据在地面上以一定方式进行弹性波激发，并在地面的一定范围（孔径）内记录来自地下弹性分界面的反射波来研究地下地质岩层结构及其物性特征的一种方法。因此，也可以把它看作一种反散射问题。就反射地震观测方式的特点，它的成像问题要分作两步，第一步是按照一定的方式记录到达地面的反射波，第二步用计算机按一定的计算方法对观测数据进行处理，使之成为反映地下地质分层面位置及反射系数值的反射界面的像。而地震偏移技术就是在第二步过程使反射界面最佳地成像的一种技术。地震偏移可在叠前做也可在叠后做。叠前偏移是把共炮点道集记录或共偏移距道集记录中的反射波归位到产生它们的反射界面上并使绕射波收敛到产生它的绕射点上。在把反射波回投到反射界面上和绕射波收敛到绕射点上时要去掉传播过程的效应，如扩散与衰减等。最后得到能够反映界面反射系数特点的并正确归位了的地震波形剖面，即偏移剖面。叠后偏移是在水平叠加剖面的基础上进行的，针对水平叠加剖面上存在的倾斜反射层不能正确地归位和绕射波不能完全收敛的问题，采用了爆炸反射面的概念来实现倾斜反射层的正确归位和绕射波的完全收敛。地震偏移的部分类型见表1-1。

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:

本科生课外研学任务书及成绩评定表题目＿_地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理学生姓名＿___ 黄邦毅_________＿＿__＿__ 指导教师＿＿＿_ 严家斌___＿_＿＿＿__＿_ 学院_＿＿_ 地信院_＿＿_____________ 专业班级_＿＿地科0９0１__________＿____

地震勘探在海洋石油勘探中的基本原理一、引言国内外的勘探实践表明,没有物探技术的进步，就没有更多圈闭的发现,就没有钻探成功率的提高,也就更不会有油田和储产量的快速增长。宏观看，物探的作用在勘探阶段是客观的目标评价,在开发阶段是精细的油藏描述。因此，油气勘探开发离不开地震技术和地震技术的进步与发展。如果说勘探技术是石油工业的第一生产力，那么物探技术就是获得油气储量的第一直接生产力。纵观近些年的勘探技术的具体运用，最常见的莫过于地震勘探，所谓地震勘探就是通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情形,以查明地下的地质构造,为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法! 21世纪是海洋的世纪,海洋蕴藏着很多宝贵的资源，随着生产技术的日趋进步，世界各国(包括中国在内)目前都在积极寻求开发海洋资源，在海洋的勘探开发中离不开物探，而且运用最广泛也最有效的是地震勘探。二、海洋地震勘探在茫茫大海里寻找石油最有效的技术方法是地球物理方法,其中主要是地震勘探方法。近几十年来,随着电子计算机的广泛应用,海洋地震勘探的数据采集和装备得到了极大的改进，数据处理技术和解释方法也得到迅速的发展。在油气勘探中,利用地震资料不仅能确定地下的构造形态、断裂分布，而且能了解地层岩性、储层厚度、储层参数甚至能直接指示地下油气的存在。在油气开发中，地震资料同测井、岩芯资料以及其它地下地质资料相结合能对油藏进行描述和监测。地震技术远远超出了石油勘探领域，已向石油开发和生产领域渗透。用于寻找海上石油的地震反射法，和陆地的地震反射法相比,在方法基本原理、资料处理和解释方法等方面基本上是一样的。其中，测量原理在这类方法中，地震波在介质中传播的物理模型如图1所示。从震源O激发出的弹性波投射到反射界面上产生反射波,其条件是:入射角α等于反射角β。能

第1章地震偏移成像基础

第一章地震偏移成像基础地震偏移技术是现代地震勘探数据处理的三大基本技术之一。它是在过去的古典技术上发展起来的，其它两大技术都是从其它相关学科引进到地震中来的。所以，偏移技术具有地震勘探本身的特征。但是，地震偏移方法本身由于使用计算机而引起了许多革命性的变化。这就是把它从研究简单的探测目标的几何图形进而发展成研究反射界面空间的波场特征、振幅变化和反射率等。本章主要介绍地震偏移成像技术的基础知识。首先给出偏移成像的概念；第二节介绍有限差分法的基础知识；第三节叙述基于波动方程的波场外推与地震成像原理；第四节讨论波场外推的Kirchhoff积分法；第五节简单分析Born近似和Rytov近似；最后阐述基于De Wolf近似、薄板近似、屏近似和相屏传播算子计算反向散射波场的方法。 §1.1 偏移成像的概念反射地震方法是根据在地面上以一定方式进行弹性波激发，并在地面的一定范围（孔径）内记录来自地下弹性分界面的反射波来研究地下地质岩层结构及其物性特征的一种方法。因此，也可以把它看做是一种反散射问题。就反射地震观测方式的特点，它的成像问题要分做两步，第一步是按照一定的方式记录到达地面的反射波，第二步用计算机按一定的计算方法对观测数据进行处理，使之成为反映地下地质分层面位置及反射系数值的反射界面的像。而地震偏移技术就是在第二步过程使反射界面最佳地成像的一种技术。地震偏移可在叠前做也可在叠后做。叠前偏移是把共炮点道集记录或共偏移距道集记录中的反射波归位到产生它们的反射界面上并使绕射波收敛到产生它的绕射点上。在把反射波回投到反射界面上和绕射波收敛到绕射点上时要去掉传播过程的效应，如扩散与衰减等。最后得到能够反映界面反射系数特点的并正确归位了的地震波形剖面，即偏移剖面。叠后偏移是在水平叠加剖面的基础上进行的，针对水平叠加剖面上存在的倾斜反射层不能正确地归位和绕射波不能完全收敛的问题，采用了爆炸反射面的概念来实现倾斜反射层的正确归位和绕射波的完全收敛。地震偏移的效果见图1-1和图1-2。地震偏移的类型见表1-1。地震偏移技术在二十世纪六十年代以前是用手工操作的一种制图技术，只是用来求得反射点的空间位置，而不考虑反射波的特点。它是一种古典的偏移方法。早期的计算机偏移方法是在古典的偏移方法的基础上提出来的。其中有的成功了，有的失败了。成功的是那些符合波的传播特征的方法。尽管这些方法使用了波前、绕射等地震波传播的惠更斯原理，但只是定性的、概念性的。偏移剖面的质量虽然能够满足最基本的要求，但归位的精度和成像时的波形特征都不是很准确的。因此，研究更有效的地震偏移方法是很迫切的。二十世纪七十年代初J.Claerbout教授首先提出了用有限差分法解单程波动方程的近似式，用地面观测的地震数据重建地震波在地下传播过程中的波场，从这些传播过程的波场中提

三维地震勘探技术

三维地震勘探技术及其应用 [摘要] 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探测，探测区内解释断层71条，其中可靠断层61条，较可靠断层10条，31个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。 [关键词] 三维地震采区 [abstract] this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas without any coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost. [key words] three dimensional seismic mining area 0.引言随着煤炭地震勘探技术的提高，尤其是九十年代以来三维地震勘探在煤炭系统的应用与推广，三维地震勘探技术在煤矿采区进行小构造勘探成为现实，给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。近年来，随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展，已形成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系，其中三维地震勘探技术是五大关键技术之一。[1]

地震定位基本原理

1、Hypo2000定位方法的基本原理 1.1基本原理 Hypoinverse 算法是在Geiger 法的思想上发展起来的一种单事件绝对定位方法。设n 个台站的观测到时为t 1,t 2,…,t n 求震源位置 x o ，y o ，z o 及发震时刻t o ，使得目标函数最小。 ? t 0,x 0,y 0,z 0 = r i 2n i=1 1 其中r i 为到时残差 r i =t i ?t o ?T i x o ，y o ，z o （2） T i 为震源到第i 个台站的计算走时。使目标函数取极小值，即 ?θ? θ =0 3 其中θ= t o ,x o ,y o ,z o T ,?θ= ? ?t o ,??x o ,??y o ,??z o T 。 g θ =?θ? θ 4 在真解θ附近任意试探解θ?及其校正矢量δθ满足 g θ? + ?θg θ? T T δθ=0 5 即 ?θg θ? T T δθ=? g θ? 6 由?的定义可得公式（6）的具体表达式 ?r i ?θj ?r i ?θk +r i ?2r i ?θj ?θk θ?δθj =? r i ?r i ?θk θ?n i=1n i=1 7 若θ?偏离真解θ不大，则r i θ? 和 ?2T i ?θ j ?θk θ?较小。可忽略二阶导数项，上式被简化为线性最小二乘解： ?r i ?θj ?r i ?θk n i=1δθj =? r i ?r i ?θk θ? n i=1 8 以矩阵形式表示，上式为 A T A δθ=A T r 其中 A = 1?T 1?x 0 ?T 1?y 0 ???1?T n ?x 0 ?T n ?y 0 ?T 1?z 0??T n ?z 0 θ? ,r = r 1 ?r n 9 若二阶导数项不可忽略。则式（7）给出的非线性最小二乘解 A T ?A ?θA T r δθ=A T r 10 通常各站台的到时数据具有不同的精度，若果不加以区别，则具有较低精度的数据将影响结果的精度，这一问题可以通过引入加权目标函数来解决。设各台站到时残差r i 的方差为σi 2，引入加权目标函数 ?r θ = r i 2n i=1 θ 1 σi 2 11 按照上述同样的步骤，得到如下加权线性最小二乘解 A T C r ?1A δθ=A T C r ?1r 12 其中C r 为加权方差矩阵：C r =diag σ12,…,σn 2 。求得δθ后，以θ=θ?+δθ作为新的尝试点，再求解相应方程。如此反复迭代，直到?或?r 足够小，此时即得估计解θ 。[4]

震源深度确定

张晁军等：近震震源深度测定精度的理论分析摘要震源深度是地震学中最难准确测定的参数之一，各种方法对于震源深度的估计都具相当程度的不确定性，影响着人们对震源过程的认识。各种因素对震源深度的影响是非线性的，本文从近震走时公式入手，分析了震中距、到时残差和速度模型（地壳模型）对震源深度的影响。当地震波传播速度一定时，震源深度的误差与随着震中距或台站位置的增大和走时残差的增大而增大。走时残差一定时，震源深度误差随着震中距的增大和地震波速度的增大而增大。研究也表明，当速度已知，走时残差一定时，越浅的地震，定位误差可能越大。定位精度产生的水平误差随着震中距、到时误差和地震波速度的增大，震源深度误差也将增大。关键词震源深度h 测定精度误差引言震源深度是描述震源的最基本参数之一，它给出了地震发生在地球内部的具体位置，对了解地震孕育和发生的物理化学条件，以及地震能量集结、释放的活动构造背景都有重要的意义。地震学家用它来估计岩石圈板块的厚度，描绘板块边缘和内部岩石圈的变温结构和力学结构，以了解构造过程的详情，探索地震发生的力学机制和过程,震源深度的准确测定关系到对震源过程、断层构造、壳幔结构、应力场作用、板块运动等一系列的重要问题的正确认识（高原等，1997）。研究任何地震事件时，从地震宏观作用的研究到地震和核爆炸的识别，实际上都必须知道震源深度。

震源深度的精度仍是个棘手的问题，在现代地震目录中，它几乎已经成为最不准确的参数之一（高原等,1997）。因为地震定位受震相识别的观测误差和地壳模型与真实地球模型误差的双重影响，在实际工作中人们很难把它们分了开来（Billings,et al.,1994）。许多学者用不同的方法来求取震源深度，如1）利用走时曲线的慢度变化极为灵敏的特点，从中可以提取震源深度的信息（赵珠，1992），尽管用细分的多层地壳模型和多路径P、S波到时资料综合定位可提高震源深度的测定精度（王周元，1989），但是慢度变化的过于灵敏会使结果偏离真实，其自身的准确程度也与地区的速度结构有关；2）应用动力学的方法改善测定震源深度的准确性，即用反演方法确定描述震源的矩张量及震源时间函数的同时，通过合成地震图和对观测地震图的拟合来改善震源深度的准确性(Robert, 1973; Beck and Christensen，1991；Sileny, 1992)。表面上看来这似乎更可靠更准确，但事实上，在这种情况下，震源深度的准确性又取决于计算格林函数时所采用的介质模型对实际介质的逼近程度（许力生，陈运泰,1997）。Velasco等(1993)认为，速度模型及假设的震源位置都会对矩心深度、震源持续时间和地震矩的估计造成影响。所以，即使借助于波形反演等动力学方法，震源深度仍是一个难以准确测定的参数。事实上，由于方法和资料的不同，特别是震源深度的精度同震源深度、剪切波速度、断层倾角和滑动角有关（Anderson，et al.,2009）故不同的测定者得到的震源深度也不同（许力生，陈运泰,1997）；3）一些学者使用深部震相（面反射震相pP and sP）来提高测定震源深度的精度（Stroujkova, 2009），认为这有助于减小因地震波速的不确定性引起的对震源深度的计算误差，然而，深部震相的识别是个困难的问题。国际数据中心（IDC）也只有11%的地震事件的震源深度是

地震勘探原理

中国科学院测量与地球物理研究所博士研究生入学考试大纲《地震勘探原理》本《地震勘探原理》考试大纲适用于中国科学院大学勘探地球物理学专业的博士生入学考试。地震勘探是地球物理勘探的一种重要方法，也是目前使用最为广泛、解决油气勘探问题最有成效的方法，主要内容包括地震波的运动学、地震波的动力学、地震资料采集和地震资料处理等内容。要求考生深入理解基本概念，系统掌握基本理论和方法，具有综合分析问题和解决问题的能力。考试内容（一）地震波的运动学 1、地震波的基本概念 2、时间场与视速度定理 3、反射与折射地震波的运动学 4、垂直时距曲线方程（二）地震波的动力学 1、地震波的波动方程 2、介质对地震波传播的影响 3、弹性波在介质分界面上的反射与透射 4、薄层效应与地震面波 5、波动地震学与几何地震学的关系（三）地震资料采集 1、地震勘探中的有效波与干扰 2、地震波的激发与接收 3、地震观测系统（四）地震资料处理 1、地震资料校正与叠加 2、地震信号数字滤波 3、地震资料反褶积 4、地震偏移成像 5、地震波的速度 6、地震多次波压制考试要求（一）地震波的运动学 1、理解波前面、波射线、直达波、反射波、透射波、折射波、绕射波、多次波、斯奈尔

定律、惠更斯原理、正常时差和倾角时差的物理意义。 2、理解时间场、费马原理、时距图和视速度的物理意义。 3、掌握直达波、反射波、绕射波、多次波与折射波的时距曲线。 4、理解垂直时距曲线的概念，掌握直达波、反射波、透射波和折射波的垂直时距曲线。（二）地震波的动力学 1、掌握弹性波波动方程、平面波、球面波和克希霍夫积分公式，理解地震子波、P波和 S波的偏振原理。 2、理解地震波能流密度、几何扩散、吸收和频散的物理意义。 3、掌握Zoeppritz方程简化公式和反射系数公式。 4、理解薄层的定义与调谐效应、面波的主要类型与物理意义。 5、理解波动地震学与几何地震学的物理意义，掌握波动方程向程函方程的过渡条件与推导过程。（三）地震资料采集 1、理解地震有效波与干扰波的概念、地震干扰波的类型与特征。 2、理解地震波的激发震源类型、道间距的选择、空间假频、震源组合和检波器组合的概念。 3、理解简单连续观测系统和多次覆盖观测系统的原理。（四）地震资料处理 1、理解动校正、野外静校正、剩余静校正、折射静校正和共中心点叠加的原理。 2、理解滤波器的分类、子波的相位延迟、理想滤波器、理想低通滤波器、理想带通滤波器、理想高通滤波器、伪门现象、吉普斯现象和二维视速度滤波原理。 3、理解最小平方反褶积、脉冲反褶积、预测反褶积、同态反褶积和地表一致性反褶积的原理，提高纵向分辨率存在的困难，提高纵向分辨率与提高信噪比的关系，用预测反褶积消除鸣震干扰。 4、理解偏移概念、叠后与叠前偏移、时间与深度偏移、二维与三维偏移、Kirchhoff积分偏移、F-K域波动方程偏移和有限差分法波动方程偏移优缺点。 5、理解速度分析、速度谱、速度扫描、真速度、层速度、平均速度、均方根速度、射线速度、叠加速度的概念，理解各种速度之间的关系和层速度的计算。 6、理解多次波分类和表面多次波的常用压制方法。主要参考书目何樵登，地震勘探，北京：地质出版社，2009 陆基孟，地震勘探原理，北京：石油大学出版社，2006 牟永光等，地震数据处理方法，北京：石油工业出版社，2007 考试大纲编写人： 2013年7月

JOPENS系统地震分析定位模块MSDP常用功能简介

JOPENS系统交互分析定位模块MSDP常用功能简介段刚（福建省地震局监测中心）摘要：介绍JOPENS系统中交互分析软件MSDP常用功能关键词：JOPENS MSDP 常用功能 0.引言 JOPENS系统是广东省地震局开发的数字化地震观测系统，地震交互分析软件MSDP 是其系统中的重要组成部分。地震交互分析软件是地震记录从模拟向数字化转变的产物，是数字化地震观测系统的重要组成部分，它与数字测震摆、数据采集器、实时记录系统一起构成数字化地震观测体系。随着技术的不断改进，功能的不断完善，现在已到了较成熟的阶段，被广泛应用于全国地震台网的地震观测中，主要功能有文件处理、震相标识、地震定位和报告的生成管理。福建测震台网从2008年10月1日起正式使用JOPENS系统的人机交互分析软件MSDP进行日常地震速报、地震编目等工作。 1.MSDP简介 1.1 运行环境 MSDP是用Java语言开发的，Java具有平台无关性、多线程、可靠安全的特点，它能在不同的平台下运行。因此, MSDP能在Unix 、Linux 以及Windows下运行，对系统硬件要求不高，目前大部分计算机配置足以满足需求 1.2 数据存储在采用文件存储方式的软件系统中，数据以特定的文件名存放于硬盘，MSDP采用数据库的存储方式，文件名为事件发生时刻的时间命名，利用Mysql数据库的强大管理功能，轻松处理检索、删除等操作，克服了文件存储方式的种种问题，尤其在文件数目剧增时可使得用户在处理数据时感到轻松便捷。 1.3 数据管理快速查询地震事件，可通过日期、分析人员、震级、震中位置、经纬度方式查询，同时还拥有事务日志功能，查看日志可清楚数据存储过程。利用备份与恢复功能，可自动对数据进行复制，以防止数据丢失；利用导入功能可恢复数据的完整性。Mysql数据库提供了网络服务，支持数据共享，其他计算机可按权限进行访问，第三方软件或Web页面可直接按需求进行查询。 2. 常用功能任何一款软件都十分重视操作界面的设计，它是面对用户的直接窗口，它的设计是否合理关系到用户的体验和应用效率。交互分析软件是地震行业专用，像这种专业化程度较高的软件，不需要华丽的界面，而应该把更直观、更快捷、更方便视为设计目标，MSDP很好的把握了这一理念，在主界面安排了文件处理、震相标识、地震定位等常用快捷键，整体简洁

08262026-地震勘探数据处理与解释

吉林大学实验教学大纲教学单位名称：吉林大学地球探测科学与技术学院课程名称：地震勘探数据处理与解释课程代码：08262026 课程类别：专业课课程性质：必修课学时/学分：32/2（其中实验8学时）面向专业：勘查技术与工程一．实验课程的教学任务、要求和教学目的《地震数据处理与解释》课程是应用地球物理系列课程中的一个重要方向，是地球物理勘探中的重要方法之一，与地震勘探原理一起构成了地震勘探研究方向的一个完整体系。是勘查技术与方法专业中应用地球物理方向本科生的一门重要选修课。本实验课是与理论课紧密联系在一起的。通过实验课的教学，使学生加深对理论理解和将理论知识应用于实践的能力，熟悉基本的数据处理流程，并进行实际的地震资料处理。本实验课实际上是地震勘探数据处理与解释课程的重要组成部分。二．学生应掌握的实验技术及基本技能 1、掌握常用地震数据处理系统的基本操作方法 2、了解常用地震记录的数据格式及剖面显示方式； 3、掌握动、静校正及水平叠加处理的方法； 4、掌握地震信号的频谱分析和一维、二维滤波； 5、掌握预测反褶积处理技术； 6、了解速度分析的方法和步骤； 7、了解地震波场偏移处理的目的和方法； 8、掌握合成地震记录的制作和分析方法； 9、掌握波动方程地震记录的正演模拟； 10、能编写简单的地震数据处理程序。三．实验项目内容、学时分配和每组人数

四．实验教材或指导书或主要参考资料教材采用《应用地球物理教程—地震勘探》。另外可参考以下文献： 1.《地震资料分析—地震资料处理、反演和解释》，渥.伊尔马滋 2.CWP/SU：Seismic Un*x用户手册五．考核要求、考核方式及成绩评定标准实验成绩可通过写实验报告，或总结性考核而定，占学生学期总成绩的20%～30%。六．制定人、审核人、日期制定人：王德利审核人：潘保芝审核日期：2009年9

地震预防及避震知识

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ?

地震预防及避震知识一、地震形势二、地震术语三、地震灾害四、监测预报五、震害防御六、创建防震减灾示范城市七、应急避震一、地震形势 (一)前言 (二）全球及我国地震带的分布（三)概述我国是一个多地震的国家，地震活动具有频度高、强度大、分布广、震源浅的特征。唐山地震死亡人数超过24万；汶川地震死亡69０00多人，失踪1７000多人,直接经济损失８4５1亿元。所有的省、自治区、直辖市在历史上都遭受过5级以上地震的袭击。广东省位于东南沿海地震带较活跃地段，是华南地区地震相对多发，灾害最严重的省份。近百年来,广东及其附近海域有过9次６级以上地震(其中7级以上地震2次)，死数千人,伤数千人,倒塌房屋数万间。近１0年来就有5次地震造成灾害。东南沿海地震带４次7级地震: 1600年南澳7级１6０4年泉州７.5级 1６05年海口７．5级 1918年南澳7.3级深圳位于东南沿海地震带中段，具有发生破坏性地震的地质构造背景和潜在危险,地震基本烈度为七度,是国家确定的地震重点监视防御区。（四）形势分析

全球地震活动包括我国、东南沿海已进入一个相对活跃时段,有必要强化监测预报，灾害预防，宣传教育,增强减灾意识,提高防震避险能力。二、地震术语 (一)震级和烈度震级:释放能量的大小烈度:破坏或者影响的程度我国将地震烈度划分为十二等级：小于三度:人无感受,只有仪器能记录到?三度：夜深人静时人有感受?四－五度：睡觉的人惊醒,吊灯摆动六度:器皿倾倒、房屋轻微损坏七-八度:房屋破坏，地面裂缝九-十度:房倒屋塌,地面破坏严重?十-十二度:山崩地裂,毁灭性的破坏 (二）二者关系震源深度1０-３0公里震级３ 4 5 6７8-９烈度三-四四-五六－七七－八九－十十一-十二三、地震灾害（一）特征突发性、瞬时性、连锁性 (二）分类直接灾害: 次生灾害: 四、地震监测预报（一)、地震监测 1、监测技术的发展（从模拟时代到数字时代） 2、地震监测的基础性作用经济社会生活离不开（人工地震)；为抗震救灾赢得时间;

地震波的传播速度及其影响因素的分析

§1.10 地震波的传播速度及其影响因素的分析一、速度与岩石本身的弹性常数有关 ρ μρμλ= +=S P V V 2 (6.1-11) σσ21) 1(2--= S P V V 只与泊松比σ有关有很多岩石的泊松比4 1 = σ，这时3=S P V V 说明：不要从公式表面看V 反比于2 1 ρ，即ρ↗，V ↘。实际上是ρ↗，V ↗，这是因为ρ↗，λ、μ也↗，且增大的速率比ρ快。二、速度与岩性有关不同的岩石中波速不同，一般地，火成岩中的速度变化范围比沉积岩和变质岩中的小，火成岩中波速平均值比其它类型岩石中的速度高。 0 1 2 3 4 5 6 7 V(km/s) P37图6.1-37各类岩石速度分布规律

P38 表6.1-2地震波在几种主要类型岩石中的速度变化范围 P38 表6.1-3地震波在不同类型的沉积岩中的速度变化范围地表-地下 V=几百-几千m/s 三、速度与密度有关 ρ↗，P V 和S V 都↗。经验公式：4 1 31.0p V =ρ ρ——完全充水饱和的体密度，单位用3/cm g 。 P V ——纵波的速度，单位用m/s 。沉积岩中ρ=2.3 四、速度与构造历史和地质年代有关同样的深度，同样的岩性情况下，年龄↗，V ↗（原因是压力↗，V ↗）。例如：挤压区V ↗，强褶皱区。拉张区V ↘，隆起顶部。五、速度与埋深有关岩性相同，地质年代相同的条件下，h ↗，V ↗(原因是h ↗,压力↗，V ↗)。

所以人们常用速度随深度连续增加去模拟实际介质，其中最简单的是线性介质。六、速度与孔隙度有关 φ↗，V ↗。 1．时间平均方程（Wylie 公式） l m V V V φ φ+-=)1(1 (6.1-105) φ——孔隙度 V ——岩石的速度 m V ——岩石骨架的波速 l V ——孔隙中流体的速度公式适用范围：①双相介质 ②流体压力=岩石压力比较适合于流体是水和盐水的情况 2．修正的时间平均方程 l m V C V C V φφ+-=)1(1 (6.1-106) C ——常数公式适用范围：①双相介质 ②流体压力≠岩石压力岩石压力=流体压力的2倍时，C=0.85 目前有许多介绍用地震资料提取孔隙度以及如何利用孔隙度的文献。七、福斯特和加斯曼公式（略P40）小结： h ↗， V ↗。 φ↗， V ↘。 ρ↗， V ↗。地质年龄↗，V ↗。与经验相符

地震定位研究综述概要

防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告）结论从数学上讲，地震定位问题的实质在于求目标函数的极小值。各种定位方法产生于对目标函数的构造、处理，以及求极小值方法的不同。影响地震定位精度的主要因素有：台网布局，震相识别，到时读数，地壳结构等。在数值计算中，常遇到下列问题：走时的计算，偏导数的计算，方程的反演求解等。由于台网分布在地表，给深度定位带来一定的困难。各种定位方法正是针对其中的某几个问题而设，各有优、缺点。相对定位所得的震源相对位置精度较高。对于主事件，可以利用改进后的经典方法进行单事件定位。二者结合将可以得到较好的定位结果。 JHD 方法中引入的台站校正过于简单，不足以反映地壳的复杂结构；而 SSH 方法中的三维速度模型会带来巨大的运算量。如果我们能够构造一种介于二者之间的校正参数，比如将台站校正作为有方向的矢量，进行联合反演，可能效果更好。在 DDA 方法中，当事件对i, j 相距较近时，可以将(23式化简，反演得到 i, j 的相对距离。同时我们可以选取较少的事件，用联合反演进行绝对定位。将二者结合可以减少运算量，提高定位效率。致谢本文是在陈晓非老师的悉心指导下完成的。陈老师优秀的科学修养，深厚的数理功底，严谨的治学态度都给我留下了极其深刻的印象，也成了我努力奋斗的榜样。本文同样凝聚了陈老师的心血，仅此向陈老师表示深深的谢意。周仕勇博士后以其丰富的理论背景和实践经验，对本文提出了建设性意见并提供了诸多及时的信息。张海明、张伟、邹最红、曹军等师兄师姐手把手地领我入门，令我受益匪浅。均在此一并致谢! 参考文献 [1] 傅淑芳, 刘宝诚. 地震学教程[M]. 北京:地震出版社,1991,447-480. [2] Geiger L. Probability method for the determination of earthquake epicenters from arrival time only[J]. Bull.St.Louis.Univ, 1912, 8: 60-71. [3] Lee W H K, J C Lahr. HYPO71: A computer program for determining hypocenter, magnitude, and firs t motion pattern of local earthquakes[J]. U.S.Geol.Surv. Open-File Rept, 1975, 75-311. [4] Klein F W. Hypocenter location program HYPOINVERSE Part I: Users guide to versions 1,2,3 and 4[J]. U.S.Geol.Surv. Open-File Rept, 1978, 78-694. 防灾科技学院毕业设计(论文、综合实践报告） [5] Lienert B R,Berg E, Frazer L N. Hypocenter: An earthquake location method using centered, scaled, and adaptively damped least squares[J]. Bull.Seism.Soc.Am, 1986,76(3: 771-783 . [6] Nelson G D, John

地震勘探技术的发展与应用

地球探测与信息技术读书报告课题名称：地震勘探的发展与应用班级：064091 姓名：吴浩学号：20091004040 指导老师：胡祥云

地震勘探的发展与应用吴浩（地球物理与空间信息学院，地球科学与技术专业）摘要地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术，近年来，高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快，地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术，应用于石油、煤炭、采空区调查、地热普查等重要领域，由陆地不断向海洋发展。本文着重针对地震勘探过程和技术的发展几个重要阶段及应用进行展开。关键字地震勘探三维地震石油勘探煤矿发展与应用 1 引言地震勘探是利用岩石的弹性性质研究地下矿床和解决工程地质，环境地质问题的一种地球物理方法。地震勘探应用领域广泛，与其他物探方法相比，具有精度高、分层详细和探测深度大等优点，近年来，随着电子技术、计算机技术的高速发展，地震勘探的仪器装备、处理软件升级换代的速度明显加快，地震资料采集、处理与解释的一体化趋势得到加强。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术，通常用人工激发地震波，地震波通过不同路径传播后，被布置在井中或地面的地震检波器及专门仪器记录下来，这些地震拨携带有所经过地层的丰富地质信息，计算机对这些地震记录进行处理分析，并用计算机进行解释，便可知道地下不同地层的空间分布，构造形态，岩性特征，直至地层中是否有石油、天然气、煤等，并可解决大坝基础，港口，路，桥的地基，地下潜在的危险区等工程地质问题，以及环境保护，考古等问题。 2 地震勘探过程及发展地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。 1．地震数据采集在野外观测作业中，一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。常规的观测是沿直线测线进行，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。一般地讲，地震野外数据采集成本占勘探成本的80%左右，因此世界各国为了降低勘探成本、提高勘探效果，

微地震检测技术简介

微地震监测技术及应用随着非常规致密砂岩气、页岩气藏的开采开发，压裂技术在储层改造中起着举足轻重的作用，而微地震监测技术是评价压裂施工效果的关键且即时的技术之一。根据微地震监测处理高精度地反演微震位置，从而预测压裂裂缝的发展趋势及区域，对压裂施工效果进行跟踪及评判，同时也为后期油气藏的开采和开发提供技术指导。第一节微地震监测技术原理与发展微地震监测技术是通过观测、分析生产活动中所产生的微小地震事件来监测生产活动的影响、效果及地下状态的地球物理技术,其基础是声发射学和地震学。与地震勘探相反,微地震监测中震源的位置、发震时刻、震源强度都是未知的,确定这些因素恰恰是微地震监测的首要任务。微地震是一种小型的地震（mine tremor or microseismic）。在地下矿井深部开采过程中发生岩石破裂和地震活动，常常是不可避免的现象。由开采诱发的地震活动，通常定义为，在开采坑道附近的岩体内因应力场变化导致岩石破坏而引起的那些地震事件。开采坑道周围的总的应力状态。是开采引起的附加应力和岩体内的环境应力的总和。一、技术背景岩爆是岩石猛烈的破裂，造成开采坑道的破坏，只有那些能够引起矿区附近的地区都受到破坏的地震事件才叫做冲击地压或煤爆、“岩爆”。对地下开采诱发的地震活动性的研究表明，矿震不一定全都发生在开采的地点，且不同地区的最大震级也不相同，但矿震深度一般对应于开采挖掘的深度。每年在一些矿区的地震台网能记录到几千个地震事件，只有几个是岩爆。在由开采引起的地震事件的大的系列里，岩爆只是其中很小的一个分支。对矿山地震、微地震及冲击地压的观测具有一致性，但应用到实际生产中必须区别对待。二、微地震技术的发展基于微震监测的裂缝评价技术正发展成为油层压裂生产过程中直观而又可靠的技术。近几年来，国内众多油气田纷纷投入人力、物力和资金，积极开展该技术的应用与研究工作，广泛用于油气勘探开发工作。2011年，东方物探公司投入专项资金，积极开展压裂微地震监测技术研究，压裂微地震监测技术水平得