t0=2h/V1，是炮点之 下垂直反射波的走
时。
连续介质情况下 反射波时距曲线
连续介质中波的射线和等时线方程
p sin (z)
v(z)
• 定义视速度的倒数为视慢度，它就是射线参数
p.
连续介质情况下 反射波时距曲线
•取连续介质中的一个微元， 记射线某一小段为ds，其垂 直长度为dz，水平长度为dx。 有
X V3
2h2 V2
c os 2
2h1 V1
c os1
X V3
t02
折射波方法的特点
探测能力(低速层、高速层) 断层的影响 梯度层的影响
倾斜折射界面的折射波理论时距曲线
t O1M PO2 MP
V1
V2
hu hd O1Q (hu hd )tgi
V1 cosi
V2
X cos hu hd cosi
V2
V1
sin i V1 V2
下倾接收的折射波时距曲线
tu
X
cos
V2
hu hd V1
cos i
X V1
sin(i
)
tou
tou
2hu V1
cos i
hd hu x sin
上倾接收的折射波时距曲线
td
X
cos
V2
hu hd V1
cos i
X V1
sin(i
)
tod
tod
2hd V1
cos i
V1 V2
cos ic
V22 V12 V2
•折射波的形成
穿透时间
t0
2H cos ic V1
穿透速度
U V1 V1V2
cos ic
V22 V12
多个水平折射界面的折射波理论时距曲线
对于有三层介质两个水平折射界面的地质模型
t OM ' P'S2 M ''P''
V1
V3
M 'M '' P''P' V2
•应用地球物理学导 论
第二章 地震勘探
什么是地震勘探
地震勘探：以不同岩（矿）石间的弹性差异为基础，通过观测和研 究地震波在地下岩层中的传播规律，借以实现地质勘查找矿目的的 物探方法。
应用领域：主要用于油气田、煤田地质构造的勘探，地壳测深，工 程地质勘察等。
2008年在EAGE上展示的地震车
3. 室内数据处理；
4. 地震地质解释；
5.
‥ ‥等。
地震反射波勘探的基本原理
在地表附近激发的地震波向下传播，遇到不同介 质（地层）分界面产生向上的反射波，检测、记 录地下地层界面反射波引起的地面振动，可以解 释推断地下界面的埋藏深度，地层介质的地震波 传播速度、地层岩性、孔隙度、含油气性等。
最简单的是根据反射波到达地面的时间计算地下
在早期，地震勘探采用光点和模拟磁带地震仪 采集数据，在地质构造相对简单的地区寻找构 造圈闭，仅用地震波的运动学特征就可以胜任 。
1复9杂7近0构年期造代的探以地区后，震，以勘石及油探各勘技种探术复面杂临油的气任藏务（是如复地杂层地、表岩和性/或
油藏），运动学理论无法正确解释复杂地质条件下的 波场，更无法根据时间场预测地层岩性特征，这就需 要利用地震波的动力学特征，与此相适应，野外数字 记录和室内数字处理技术的推广也为地震波动力学信 息的应用提供了可能。
hu hd x sin
时距曲线的特点
1. 倾斜界面上的时距曲线仍然是直线，但直线斜
率△的t ，倒称数之不为等于视速V 度2 ，。斜在率倾的斜倒界数面为情V况*下=，△在x/上
倾、下倾方向接收到的两支时距曲线斜率不等， 下倾方向斜率为sin（i+φ），与上倾方向相比，斜 率大视速度较小；上倾方向斜率为 sin（i-φ），与 下倾方向相比，斜率小视速度较大。 2. 倾斜界面上折射波的盲区和临界距离与界面的 深度有关，因此在上倾方向和下倾方向接收时， 初至折射波的接收范围也有差异。
为零，这说明远路径的折射波和近路径的折射波同时到达
； i<φ 时，时距曲线斜率为负， V *为负，这说明较远路
径的折射波先于近路径的折射波到达，这是因为界面速度 高于覆盖层的速度，远接收点处的折射波的传播时间小于 近接收点。
反射波时距曲线
t OR RS O*S
V1
V1
4h2 X 2
V1
•当炮检距X=时，
海上地震船
岩石介质的波阻抗差异（近似为速度差异，因为速度差异大于密 度差异）是运用地震波进行勘探的物质基础，研究地震波的传播 速度规律具有极其重要的理论研究意义和实际应用价值。
地震勘探的分支方法： 1. 折射波法； 2. 反射波法； 3. 面波法；
地震勘探技术的流程：
1. 理论研究；
2. 野外资料采集；
界面的深度，基本公式为：
H
1
vt
2
反射波法的主要优点是：在一定的条件下，可以
查明从地表到地下数千米的整个地层剖面内各个
构造层的起伏形态，甚至是地层岩性特征。
地震勘探原理示意图
地早震期勘的探地的震方勘法探和技技术术是在运动学理论的基础 上建立和发展起来的，在很长的一段时间内， 动力学特征只被定性地利用，起辅助的作用， 这与地震勘探技术水平（包括野外资料采集仪 器和室内数据处理设备）和石油勘探对地震技 术的要求等因素有关。
•水平两层介质折射波时距曲线
t OM MP PS
V1
V2
V1
2 OM MP
V1
V2
X 2htgic 2h
V2
V1 cos ic
X V2
2h V1 cos ic
(1 V1 V2
sin ic )
X V2
2h V1 cos ic
cos2
ic
X 2h cos ic
V2
V1
sin ic
时距曲线的特点
3. 倾斜界面倾角较大时，可能出现 i+φ>=90的情况，若在
下倾方向接收，折射波将无法返回地面，因为盲区为无限 大。如在上倾方向接收，入射角总是小于临界角，无法形 成折射波。野外工作中应改变测线方向使界面视倾角与临 界角之和小于 90 °。
4. 倾斜界面情况下，在上倾方向接收，当i>φ 时， 为正 ；当i=φ 时， 趋于无穷大，即时距曲线为水平状，其斜率
这种必要性和可能性的结合，促使地震波动力学理论 的实际应用有了飞速的发展，这些进展中最有代表性 的是亮点技术、波动方程偏移、波阻抗反演、地震模 拟等。地震勘探因此从单纯的构造研究过渡到研究岩 性、岩相甚至直接找油的新阶段。
•折射波的形成
sin ic
V1 V2
Ic为临界角
折射波的盲区
X M 2Htgic
dx dztg (z) dz sin (z) dz pv(z)
1 sin2 (z)
1 p2v2(z)