地震勘探原理地震波处理

f (t) F()eitd
(4.2.2) (4.2.3)
对于地震讯号，可看作是非周期函数的 连续谱。
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具体计算时，需对地震讯号f(t) 按t采样 间隔离散采样，得到时间序列f(nt)，共 有M个离散值。对F()按f的频率间隔 取样，如果频谱宽度有限，有N个离散 值，则时间序列f(nt)的离散傅里叶变换 公式为
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▪在正式处理之前，需要对这些不正常 的记录进行编辑处理，例如对信噪比很 低的不正常道进行充零处理，发现极性 反转的工作道对它们进行改正等。
另外，还要显示有代表性的记录并 观察初至同相轴，以便进行初至切的记录 开始部分所存在的高振幅，这样 做对避免以后处理时出现的叠加 噪声有好处。切除的方法就是用 零乘需要切除的记录段。
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• 1．面波频谱的峰值低于有效波，声波频谱 峰值偏高，与有效波的频谱范围有较宽的 重叠;
• 2．微震干扰波的频带较宽;
• 3．有些规则干扰波与有效波频谱差异不大， 如浅层记录中的外界相干干扰波和多次波
• 4.横波与纵波相比频谱峰值低，频带窄;
• 5 高速薄层反射波频谱相对厚层要偏高;
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相位谱为:
(mf ) tg 1 Im F (mf )
Re F (mf )
(4.2.9)
为更好了解有效信号和干扰噪声的频谱范围， 可分别选取信号和随机噪声时窗进行频谱分析。
为分析浅层和中深层信号的频谱，可从浅至深
不同时间处选取时窗进行频谱分析。
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(二)地震波 的频谱特 性: 地震 波的一般 频谱特征, 如图所示:
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图4.6-36 可控震源野外记录的相关处理
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另外速度参数可提供关于构造和岩、土 性质有价值的信息，例如构造探查要了 解地下反射界面的分布，实质上是波阻 抗参数的地下分布，岩性探查要得到地 下岩性的分布，更与各种岩性参数 (例如速度、吸收系数、泊松比等)的提 取有关。
• 在数据处理中，将按时序排列的形 式转换为按道序排列(即第一道的所 有数据都排在第二道之前，使同一道 数据都排放在一起)这种预处理称为 数据解编或重排。
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• 二、编辑
• 在地震数据采集中，由于施工 现场复杂，外界干扰大，难免出 现一些不正常道和共炮点记录， 这些记录信噪比低，如果参与叠 加处理会严重影响处理效果。
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三, 抽道集
抽道集也叫共深度点 选排，是把具有相同 炮检距点的记录道排 成一组，按共深度点 号次序排在一起。抽 道集处理后，磁带上 记录的次序是以共深 度点号（CDP)为次序 的记录，以后所有的 处理都将方便地以共 深度点格式进行。
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• 在野外数据采集过程中，为了使来自不 同深度信号的能量能够以一定的水平记录在 磁带上，数字地震仪采用了增益控制，对浅 层信号放大倍数低，深层信号放大倍数高。 对经过增益控制的地震记录恢复到地面检波 器接收到的振幅值的处理称为增益恢复。
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• （一）地震波的频谱分析
• 一个地震道所接收到的振动图形f(t)包含 有效波s(t)和干扰波n(t)两部分，
• 即 f(t)=s(t)+n(t) (4.2.1)
• 要对信号进行频谱分析，只要对其进行傅 里叶变换求其频谱F()
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F() f (t)eitdt
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数字仪对信号进行增益控制时的增益指 数己记录在记录格式的阶码上，因此增 益恢复的公式为
A= A0 /2n 其中A0为记录到的采样值，A为地面检 波器接收到的增益控制前的振幅值，n 为阶码 (即增益指数)。
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球面扩散是当波离开震源时由于波 前扩散造成的振幅衰减，能量发生扩散， 波的强度减小，而波场的总能量不变。 如果介质是各向同性的，则能量衰减与 传播距离的平方成反比。通常速度都是 随深度的增加而增加.非弹性衰减是弹性 能量由于摩擦而耗散为热的吸收的结果， 波动能量消失。
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6．大炸药量激发比小炸药量激发频谱 要偏低，小炸药量激发比锤击频谱要宽;
7.反射波的频率随着低降速带厚度的增 加而降低。当低速带较薄或表层速度较 高时，获得的反射波频率较高。
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• 速度参数在浅层地震资料的数据处 理和解释中是非常重要的参数，例 如校正、叠加和偏移都需要知道速 度。
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• 通常地震波振幅随时间呈指数衰减。 高频衰减比低频快。
• 与震源强度和震源耦合有关的影响， 检波器灵敏度和检波器耦合及偏移距 的影响。对这类影响主要通过地表一 致性振幅校正程序，类似于自动剩余 静校正来完成。
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参数提取与分析的目的是为寻找在常规处 理或其他处理中常用的最佳处理参数，以 及有用的地震信息，如频谱分析、速度分 析、相关分析等。这类数字处理还可为校 正与偏移及各种滤波等处理提供速度和频 率信息，并可以自成系统处理出相应的成 果图件，如频谱、速度谱，通过相关分析 进行相关滤波等。
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• 地震勘探所得到的记录中包含有效波和干 扰波，这些波之间在频谱特征上存在很大 差别。为了解有效波和干扰波的频谱分布 范围，需要对随时间变化的地震记录讯号 进行傅里叶变换，得到随频率而变化的振 幅和相位的函数，（地震记录的频谱—振 幅谱和相位谱）。对地震波形函数进行傅 里叶变换求取频谱的过程叫频谱分析。
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N 1
F () t f (nt)ei2mfnt
n0
(4.2.4)
式中n=0,1,2,…N-1,m=0,1,2,…M-1。 由（4.2.4）和（4.2.5）可知，F(mf )的实部 和虚部分别为:
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由此可得振幅谱
F(f ) Re F(mf )2 Im F(mf )2
地震数据处理过程一般分三个阶段: 预处理、参数提取和分析、资料处理。处理
的最终结果是得到供解释用的水平叠加时 间剖面或叠加偏移时间剖面。
第一节 预处理 一、数据解编
野外磁带记录数据是按时序排列的，即 依次记下每道的第一个采样值，
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各道记完后，再依次记下各道的第
二个采样值，依此类推。