地震映像方法PPT课件
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地震映像方法PPT课件
3、面波
4、绕射波
在介质中存在局部异常体或断层的断点、 岩性分界面时会产生绕射波
地震映像的野外工作方法
1）测量方法
共偏移距法
2）记录点的位置
激发和接收的中点，反映中点两侧射线传播范围 内地下的岩层、岩性的变化
3）最佳偏移距
不局限于反射波的最佳，而是扩展到全波列而言
地震映像法的应用
7、水上连续探测
福建平潭海峡大桥选址的地震映象波形图
8、断层的探测
断层存在时，在岩性突变点或断层的角 点产生绕射波，在地震映像图上，出现 明显的双曲线型同相轴。
8、断层的探测
可以看到明显的绕 射波，绕射波双曲 线的顶点即为断层 在剖面上的端点； 在断层端点两侧的 地震波形特征有明 显的差异，断层端 点左侧有多组反射 波，为泥岩地层中 多个泥岩薄层或含 煤层的反映；右侧 为较厚的砂岩地层 的反映。
小结
前面所举出的实例中，采用地震映象方法探 测时，都采用了1种以上的有效波，这样分析 解释就有更充分的依据，结合地质资料后， 能得到较好的地质效果。但分析地震波的种 类、合理地采集有效波，准确地分析地震映 象图的基础仍然是制作和分析试验剖面。必 要时在一个工地上，需要在地质条件变化处 作多个干扰剖面。
地震映像方法及其原理
各种波在地震映像波形图上的反映
1、折射波
1、折射波
在实际工作中，如选择折射波为有效波，则 地震映像波形图上的第一个同相轴为折射波。
折射波同相轴的变化，反映了折射界面深度和 （或）界面以上介质速度的变化。界面水平时， 折射波到达时间反映激发点下界面深度，也是界 面上各点的深度。而界面起伏时，折射波到达时 间只能表示滑行波传播路径内界面的平均深度。
1、折射波
第十四讲地震波层析成像
这两种方法主要是利用了地震波传播时，影响地震波传播的不 是简单的射线，而是形状与香蕉类似（即具有一定直径的弯曲 传播路径）的区域，而震源和记录台站是该香蕉的两个端点。 这两种方法优点是在依据地震波传播理论的基础上，考虑到了 地震波频率与模型介质尺度间的影响，同时也用到震相走时信 息。
finite frequency kernels for travel time perturbations
Input
Radon Projected
Recovered (output)
Back projection of the function is a way to solve f() from p()
(“Inversion”): f ( x , y ) p ( x c y s o ) ) d i , s n 0 精品PPT
▪ Remove instrument response, de-mean, detrend, bandpass filter, time-domain normalization, spectral whitening
▪ Cross-correlation: 1 day at a time. ▪ Stack over many days. ▪ Waveform selection (SNR) for tomography
在数学方法上出现了本质上与奥地利数学家1917年提出的Rndon逆变换方 法相同的褶积投影方法，Chapman首先从理论上证明了地震学中的τ-P 变换即是Radon 变换(Chapman , 1981)。
地震波层析成像首先由Aki等提出，并给出了小尺度（Aki and Lee, 1976） 和区域尺度（Aki et al., 1977）远震体波层析成像（Teleseismic body-wave tomography）。 Dziewonski等在1977年给出了全球尺度的体波层析成像成果（Dziewonski et al., 1977）。
finite frequency kernels for travel time perturbations
Input
Radon Projected
Recovered (output)
Back projection of the function is a way to solve f() from p()
(“Inversion”): f ( x , y ) p ( x c y s o ) ) d i , s n 0 精品PPT
▪ Remove instrument response, de-mean, detrend, bandpass filter, time-domain normalization, spectral whitening
▪ Cross-correlation: 1 day at a time. ▪ Stack over many days. ▪ Waveform selection (SNR) for tomography
在数学方法上出现了本质上与奥地利数学家1917年提出的Rndon逆变换方 法相同的褶积投影方法，Chapman首先从理论上证明了地震学中的τ-P 变换即是Radon 变换(Chapman , 1981)。
地震波层析成像首先由Aki等提出，并给出了小尺度（Aki and Lee, 1976） 和区域尺度（Aki et al., 1977）远震体波层析成像（Teleseismic body-wave tomography）。 Dziewonski等在1977年给出了全球尺度的体波层析成像成果（Dziewonski et al., 1977）。
地震偏移成像基本原理ppt课件(共114张PPT)
Correction
三大处理技术:
反褶积、叠加、和偏移成像
反褶积和叠加引自其它相关学科 偏移成像基于古典技术
偏移成像: 1.具有地震勘探本身的特征。
过渡到地震波动力学特 征
§1.1 偏移成像的基本原理
一．偏移成像的概念
偏移
反偏移
反射地震方法:
1.激发弹性波，2.记录反射波, 3.研究地质岩层结构和物 性特征。是一种反散射问题。
（1.1.24）
此时反向外推遇到倏逝波，正向外推发生耗损波。分别表示为：
考虑到我们的边界条件是线性的，可以求出反射系数：
40a〕式可改写为：
38〕公式组可以看出，后两种展开是等价的。
9〕式得出F-k域的向下外推公式
20〕式完全相同，因此〔1.
z方向上差分网格向下外推时不重叠，速度变化可稍大些。
根据这个公式可以进行地震记录的向下半空间延拓，求出地下任何一点的波场，实现地震波偏移的目的。
这个方程可用来模拟下行波的地震记录。
（2〕下行波反向外推公式 下行波的反向外推是指沿负z方向的外 推。其外推式为：
（1.1.20）
上式可用来从下行波场进行反向求源的计算工作。
下面分析波场本身的条件对外推结果的影响
（1.1.21）
当
时， 为正或负的实数，这时所有外推公式中存在虚指
数。说明在外推过程中波场发生相位变化。一般都能得出正确的结
2). Kirchhoff积分法波动方程法偏移：70年代中期，French和 Schneider等在绕射偏移法的基础上使用了波动方程解的Kirchhoff积 分公式，发展为地震偏移的波动方程积分法。使绕射偏移建立在可 靠的波的基本原理上。因而改善了偏移剖面，取得了良好的效果。
三大处理技术:
反褶积、叠加、和偏移成像
反褶积和叠加引自其它相关学科 偏移成像基于古典技术
偏移成像: 1.具有地震勘探本身的特征。
过渡到地震波动力学特 征
§1.1 偏移成像的基本原理
一．偏移成像的概念
偏移
反偏移
反射地震方法:
1.激发弹性波，2.记录反射波, 3.研究地质岩层结构和物 性特征。是一种反散射问题。
（1.1.24）
此时反向外推遇到倏逝波，正向外推发生耗损波。分别表示为：
考虑到我们的边界条件是线性的，可以求出反射系数：
40a〕式可改写为：
38〕公式组可以看出，后两种展开是等价的。
9〕式得出F-k域的向下外推公式
20〕式完全相同，因此〔1.
z方向上差分网格向下外推时不重叠，速度变化可稍大些。
根据这个公式可以进行地震记录的向下半空间延拓，求出地下任何一点的波场，实现地震波偏移的目的。
这个方程可用来模拟下行波的地震记录。
（2〕下行波反向外推公式 下行波的反向外推是指沿负z方向的外 推。其外推式为：
（1.1.20）
上式可用来从下行波场进行反向求源的计算工作。
下面分析波场本身的条件对外推结果的影响
（1.1.21）
当
时， 为正或负的实数，这时所有外推公式中存在虚指
数。说明在外推过程中波场发生相位变化。一般都能得出正确的结
2). Kirchhoff积分法波动方程法偏移：70年代中期，French和 Schneider等在绕射偏移法的基础上使用了波动方程解的Kirchhoff积 分公式，发展为地震偏移的波动方程积分法。使绕射偏移建立在可 靠的波的基本原理上。因而改善了偏移剖面，取得了良好的效果。
《地震剖面二维显示》课件
05
结论
地震剖面二维显示的重要性和意义
提高地震勘探效率
降低数据分析难度
通过二维显示，可以更直观地理解地震波 在地下的传播情况，从而快速准确地识别 地质构造和异常体，提高勘探效率。
二维显示可以将复杂的地震数据以更直观 的方式呈现，降低数据分析的难度，使非 专业人员也能理解地震数据。
促进跨学科交流
辅助决策
矿产资源评估
矿体定位
利用地震剖面二维显示，可以定 位并圈定潜在的矿体，为矿产资
源评估提供基础数据。
矿产资源量估算
结合地震剖面二维显示和地质资料 ，可以对矿产资源量进行估算，为 矿产开发提供依据。
矿床类型分析
通过分析地震剖面二维显示，可以 对矿床类型进行判断，有助于后续 的开采和选矿工作。
地质灾害预警
地震监测
地震剖面二维显示可以用于监测 地壳活动，为地震预警提供依据
。
滑坡预警
通过分析地震剖面二维显示，可 以判断斜坡的稳定性，对滑坡灾
害进行预警。
泥石流预警
结合地质资料和地震剖面二维显 示，可以对泥石流灾害进行预警
，提前采取防范措施。
04
地震剖面二维显示的未来 发展
高分辨率显示技术
总结词
高分辨率显示技术将为地震剖面二维显示提供更清晰、更细腻的图像，使地震信息更加易于识别和解 释。
在灾害评估和环境监测中，二维显示 可以揭示地质构造与环境变化的关系 ，为灾害预防和环境保护提供依据。
地质勘探与资源开发
在石油、天然气等资源勘探中，二维 显示有助于分析地下地质结构，提高 勘探成功率。
02
地震剖面二维显示的基本 原理
地震波传播原理
01
地震波在地壳中传播时，会受到 地层岩性、结构、地下水位等因 素的影响，产生反射、折射、绕 射等复杂的地震波场。
地震震相课件100905(孟晓春)
地震波
体波：
P波(primary waves) －－纵波 S波(secondary waves) －－ 横波
面波：
R波（Rayleigh) L波 (Love)
面波
是在弹性分界面附近存在的一类波动，这类波动的能 量主要分布地分界面附近，因此，称为面波。常见的 有瑞利波（Rayleigh）、勒夫波（Love)
反射波走时规律
单层地壳结构反射波走时方程
tP 11 O'S vP 11 2 (2 H h) 2 vP 11 2 (2 H h) 2 vS11
t S11
渐近线:
tp =Δ/v
视速度: v = d Δ ／ dt
反射波走时规律
双层地壳结构反射波走时方程
t
2 H1 h 2H 2 1 1 2 2 v12 2 c 2 v2 c v1 v12
(2 H1 h) c 2 H 2 c 1 1 2 2 c c 2 v12 v2
sin i1 sin i2 c v1 v2
首波走时规律
单层地壳结构首波走时方程
cos i0 (2 H h) vP 2 vP1 cos i0 tSn (2 H h) vS 2 vS 1 t Pn
0 (2H1 h)
v1 v32 v12
2H 2 v2
2 v32 v2
近震走时规律
近震直达波、反射波和首波走时之间的关系
走时方程的作用 确定震源位置 求解地壳结构 判断震相
地壳结构与走时之间的关系
地区
河北 四川
Pn波速度
8 7.8
幼儿园地震PPT演示课件
2024/1/28
对师生进行应急物资和装备使用培训，提高其应对地震灾害的能力。
12
03 地震发生时应对 措施
2024/1/28
13
保持冷静，迅速反应
地震发生时，首先要 保持冷静，不要惊慌 失措。
如果在室内，应迅速 躲到桌子下、床下或 墙角等坚固物体旁边 。
2024/1/28
快速判断自己所处的 环境，寻找相对安全 的地方躲避。
21
互相关爱，帮助受伤或受困人员
给予他们必要的安慰和鼓励，减轻他们的恐惧和焦虑 情绪。
在确保自身安全的前提下，积极帮助身边的受伤或受 困人员。
2024/1/28
及时向救援人员报告受伤或受困人员的情况和位置， 以便得到及时救治和救援。
22
05 幼儿园心理干预 与恢复工作
2024/1/28
23
了解孩子心理需求，提供情感支持
2024/1/28
倾听孩子的感受和经历
01
给予孩子充分的表达空间，倾听他们对于地震的感受和经历，
理解他们的恐惧和不安。
提供安全感
02
通过温暖的拥抱、安抚的语言以及亲切的环境，为孩子营造安
全感，让他们感受到关爱和保护。
鼓励孩子表达情感
03
引导孩子通过绘画、游戏等方式表达内心的情感，帮助他们释
放压力和情绪。
27
06 家长参与防震减 灾工作建议
2024/1/28
28
增强家长防震减灾意识
2024/1/28
01
了解地震的危害和防震减灾的重要性，树立“预防为主，安全 第一”的思想。
02
关注地震预警信息，掌握基本的防震减灾知识和技能。
积极参与幼儿园组织的防震减灾宣传教育活动，提高自身的防
(6)地震波的反射、透射和折射ppt课件
V1 V2
sin1 sin2
V3
sin3
Vn
sinn
地震波在多层水平层状介质中的传播5
透射系数T：透射波振幅和入射波振幅之比称为透射系数。
T At 1 R 2Zn1
Ai
Zn Zn1
透射波形成条件：地下岩层存在速度分界面，即VnVn-1时，
才能形成透射波。
波的强度条件：速度界面是透射界面，波阻抗界面是反射界
折射波的形成与传播
sin i V1 V2
7
折射波的波前、射线和盲区：折射波的波前是界面上各
点源向上覆介质中发出的半圆形子波的包线。折射波的
射线是垂直于波前的一簇平行直线，并与界面法线的夹
角为临界角。从震源到观测到折射波的始点之间，不存
在折射波，称为折射波的盲区。盲区半径XM为
XM
2h sini cosi
R AR Zn Zn1
Ai Zn Zn1
2
反射波形成条件：地下岩层存在波阻抗分界面，即
Zn Zn1;
R0
反射系数R的取值范围及其极性：
1 R 1
R有正负值，当R>0，Zn>Zn-1，反射波和入射波相位相同，都 为正极性，地震记录初至波上跳；当R<0，Zn<Zn-1，反射波和入射 波相位相差1800，入射波与反射波反相，反射波为负极性，地震记 录初至波下跳。
(6)地震波的反射、透射和折射 入射波、反射波、透射波和界面法线的关系
1
反射波的形成
反射定律：反射角等于入射角，反射线、入射线位于反射界面
法线的两侧，反射线、入射线和法线位于同一个平 面内。
波阻抗Z：密度和波速的乘积射角称为波阻抗。上、下两层介质
的波阻抗差别越大，反射波越强。 Z V
地震勘探基础及浅层折射反射波法课件
因此可以通过观测和分析地震波振幅和波形的衰 减变化特征，来确定断层或破碎带的存在。
•部分岩土的α 值 见教材 P 25 表 1.4.3
2、 α 与地震波的关系
• α 与f 的关系
由胶结摩擦理论 由弹性理论
即地震波在传播过程中其高频能量的衰减大于低频。
• α 与P、S 波的关系 实验表明
三、浅层地质条件对地震勘探的影响
1、反射和透射过程
•平面波 AB 向界面 R 入射；
•依据惠更斯原理，波前面A´B´ 是新震源；
• △t时间后，B´的子波到达C 点；A´的子波在V1中到达 D点、 在V2中到达 E点；
• ∴CD是反射波前面，CE是透射波前面。
• α是入射角；β反射角；γ是透射Βιβλιοθήκη 。2、斯奈尔定律（snell）
α=∠B’A’C γ=∠A’CE
由地震勘探的各 种资料统计得到
某一浅层地震的干扰波调查剖面，
经频谱分析后得到其频谱特征； 不同地区、同一地
区不同地层、不同 折射波 仪器及工作方法；
采集的地震波的频 谱会有所不同
反
面 波
射 波
声 波
面波主频～30--40Hz 折射波主频～50Hz 反射波主频～75Hz 声波频谱＞ 80Hz
4、地震波的振幅及其衰减规律
六、地震波的绕射和散射
1、绕射现象
由于断层或岩层尖灭点的存在， 使反射界面突然中断，地震波在 断点处的传播现象。
无反射波
2、绕射波的特点
•断点R处是新震源，其上方绕射 波信号最强，两侧渐弱；
•绕射波振幅随波前传播距离的增加而衰减； •绕射波振幅与入射波的频率成反比；
3、散射
地震波遇到起伏不平界面 产生的波的漫射现象。
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3、面波
4、绕射波
在介质中存在局部异常体或断层的断点、 岩性分界面时会产生绕射波
地震映像的野外工作方法
1）测量方法
共偏移距法
2）记录点的位置
激发和接收的中点，反映中点两侧射线传播范围 内地下的岩层、岩性的变化
3）最佳偏移距
不局限于反射波的最佳，而是扩展到全波列而言
地震映像法的应用
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
2、反射波
2、反射波
资料解释：
主要也是根据反射波同相轴的变化 反射波的传播时间主要是与界面深度有关
T 4z2 L2 V1
2、反射波
适用条件：
适用于存在波阻抗差异的各种地质条件 当界面深度发生变化时，反射波的传播时间会发
生变化，如在断层两侧现为突变；如果是倾斜 界面，反射点的位置会偏离记录点向界面的上倾 方向移动。同样可以可根据反射波同相轴的变化 情况定性推断界面的起伏情况。
1、洞穴的探测 2、岩石中溶洞 3、岩溶塌陷 4、基岩面起伏 5、 管线探测 6、 大型混凝土构件的质量检测 7、 水上连续探测 8、 断层的探测
1、人工洞穴的探测
人工土洞上的 地震映象图
1、人工洞穴的探测
岩溶作用形成 的土洞
2、岩石中溶洞的探测
以破碎带形式存 在的岩溶通道
较完整的石灰岩 中的岩洞
3、岩溶塌陷
桂林市中心广场
3、岩溶塌陷
黎塘水泥厂试验剖面
3、岩溶塌陷
溶沟
4、基岩面起伏：利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏：利用反射波
贵港某办公楼
4、基岩面起伏：利用折射波
云南楚雄垃圾场试验剖面
4、基岩面起伏：利用折射波
云南楚雄垃圾场地震映像波形图
5、管线探测：非金属管道
6、大型混凝土构件质量检测
地震映像方法及其原理
各种波在地震映像波形图上的反映
1、折射波
1、折射波
在实际工作中，如选择折射波为有效波，则 地震映像波形图上的第一个同相轴为折射波。
折射波同相轴的变化，反映了折射界面深度和 （或）界面以上介质速度的变化。界面水平时， 折射波到达时间反映激发点下界面深度，也是界 面上各点的深度。而界面起伏时，折射波到达时 间只能表示滑行波传播路径内界面的平均深度。
小结
前面所举出的实例中，采用地震映象方法探 测时，都采用了1种以上的有效波，这样分析 解释就有更充分的依据，结合地质资料后， 能得到较好的地质效果。但分析地震波的种 类、合理地采集有效波，准确地分析地震映 象图的基础仍然是制作和分析试验剖面。必 要时在一个工地上，需要在地质条件变化处 作多个干扰剖面。
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
7、水上连续探测
福建平潭海峡大桥选址的地震映象波形图
8、断层的探测
断层存在时，在岩性突变点或断层的角 点产生绕射波，在地震映像图上，出现 明显的双曲线型同相轴。
8、断层的探测
可以看到明显的绕 射波，绕射波双曲 线的顶点即为断层 在剖面上的端点； 在断层端点两侧的 地震波形特征有明 显的差异，断层端 点左侧有多组反射 波，为泥岩地层中 多个泥岩薄层或含 煤层的反映；右侧 为较厚的砂岩地层 的反映。
地震映像法
地震映像方法及其原理 地震映像法的野外工作方法 地震映像方法的应用
地震映像方法及其原理
地震映像法的概念：
地震映像（又称高密度地震勘探和地震多波勘 探），是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展 起来的一种常用浅地层勘探方法。
可利用的信息包括：
折射波、反射波、绕射波，还可以利用有一定规 律的面波、横波和转换波
7、水上连续探测
湘江湘潭大桥地震映象波形图
7、水上连续探测
1) 直达波，到达时间约为3.5ms；计算水的速度为1600m/s, 2) 水底反射波，到达时间随江底起伏变化，最深处约为
7.5ms，最浅处水底反射波紧跟在直达波后面； 3）基岩反射波，透过江底的沙层，在基岩面上反射的波，
波到达的时间为6-8ms，基本反映了基岩面的变化。在9ms 之后出现的波为前面所述各种波的2次或3次反射波，2次反 射一般较清晰，3次反射由于能量减少逐渐减弱。多次反射 波掩盖了基岩中的信息。
混凝土裂缝上的波形记录
6、大型混凝土构件质量检测
混凝土地梁中存在局部异常体的映像波形图
6、大型混凝土构件质量检测
混凝土地梁中有钢管存在的映像波形图
7、水上连续探测
地震映象方法用于水上探测采用特定的 机械震源，约每秒激发一次，用悬挂在 水面的压力检波器接收，这种方法可以 快速、准确地探测水深及水底岩层的地 质情况。
1、折射波
资料解释：
主要根据同相轴的变化特征 定量解释时，必须利用其它方法确定界面
倾角、界面速度和上覆介质速度
T 2zcosi L
V1
V2
1、折射波
适用条件：
采用折射波为有效波适用于快速探测基岩 面较浅、覆盖层速度稳定的情况。地质条 件复杂或要求精度较高时，不宜仅采用折 射波为有效波。
3、面波
地震映像方法中利用的面波是在地下一定深度内从 震源传播至接收点的含有多种频率成分的、有多个 相位的面波群。
面波群的形态受偏移距范围内覆盖层介质密度、泊松比 等因素的影响；
面波群内的相位数与覆盖层的厚度、介质物性和偏移距 有关，面波群振幅的大小与介质的松散情况有关；
面波群的到达时间的变化与地层产状、地层中局部地质 体的位置有关。