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地震折射信息的解释

§5.4地震折射信息的解释
序:▲折射法主要用于工程勘探,例如:大坝、栈道、道路、大型建筑物、管道等的设计和施工
▲工程地震勘探的特点是勘查深度浅,一般在50—100m,个别如大型水利工程200—300m 。

勘探浅层以折射波法为主,也利用直达波和面波,一般深度在80—150m以上才使用反射波法。

▲工程地震勘探的主要任务是:确定古河床基岩的埋深和界面形状;确定潜水面位置;查明裂隙带或薄弱带;发现和圈定喀斯特溶洞;查明地震危险性大的地带。

▲工程地震勘探可直接在坑道中进行,用来圈定矿山塌陷危险的地点和预报塌陷,预测断裂带和坑道附近的溶洞,保证正常采矿。

▲在油气勘探中,折射波法主要是测定低速带的速度和厚度。

一、折射波的识别和对比
1.折射波的识别
(1)折射波的同相轴为直线。

(2)每个界面的折射波都有相应的初至区,在初至区内观测折射波,没有其它干扰,易于对比追踪,因此野外施工,要选择合理的观测系统,让折射波成为初至波。

(3)当界面埋得较深时,使折射波出现在初至区有困难,只能在续至波区内追踪折射波。

2.折射波的对比
目前仍是在波形记录上对比折射波,对比也有三个标志。

(1)强度标志——折射波在记录上较强,振幅随炮检距增大而有现律地减小;(2)波形标志——在相邻道上,折射波的波形相似;
(3)相位标志——折射波同相轴一般为直线,有时为曲线(界面弯曲或界面上速度有变化)。

(4)沿整条测线对比同一界面的折射波,各张记录之间的联系是:互换时间相
等,追逐时距曲线平行。

二、折射波综合时距曲线的绘制
用对比后的折射记录,可以绘制折射时距曲线,较长的相遇时距曲线是进行定量解释的基础。

要求出折射界面的深度h ,必须先求截距时间t i 及速度资料V ,这两个参数取决于时距曲线的质量,要求时距曲线有一定的长度。

P216图6.5—37表示了如何由短的时距曲线构置长的相遇综合时距曲线(§3.6介绍过) 三、折射界面的绘制 (一)差数时距曲线法 1.绘制相遇时距曲线
绘制出两支相遇时距曲线(P216图6.5—37)
2.基本公式 根据1
0cos 2V i
h t =
(6.2-42) (弯曲界面近似成立) 有01
0cos 2kt i
V t h ==
(6.5—17) 1
1
222
12112sin 12cos 2V V V V i V i V k -=-==
(6.5—18) t S 3
S 2S 1
T
T
S ’3
S ’2
△t 3
△t 2t 01
t 02
X
460
920
1380
(P216图6.5—37)
要求h ,需求出K,t 0。

3.求t 0值
t t t T t T t t t ∆-=--=-+=121210)( (6.5—19)
在G 1点上,从S 2曲线向上量取△t ,
从S 1曲线向下量取△t ,即得G 1点的t 0值, 其它各点照此办理,得t 0(x)曲线(P216图6.5—38b )。

4.求k 值 ∵1
1
222
12112sin 12cos 2V V V V i V i V k -=-==
(6.5—18) 要求K ,归结为求V 1和V 2 ,用直达波求V 1,关键是求V 2 。

5.求V 2
引入差数时距曲线:t t t T t T t t x ∆+=-+=+-=12121)(θ (6.5—20)
在G 1点上,从S 2曲线向上量取△t ,
从S 1曲线向上量取△t ,即得G 1点的θ值, 其它各点照此办理,得θ(x)曲线(P216图6.5—38b )。

t 0(x)和θ(x)是关于S 1曲线对称的两条曲线。

差数时距曲线的斜率为:
x
t x t x T x t x t x ∆∆-∆∆=∆∆+∆∆-∆∆=∆∆2
121θ (6.5—21) *=∆∆u
V x t 1
1
0 (6.2—49) *-=∆∆d
V x t 1
2 (6.2—49) 2111cos 2cos sin 2)sin()sin(11V V i V i V i V V x d
u φφφφθ==++-=+=∆∆∴
** (6.5—23) 当φ很小时,
2
2
V x =
∆∆θ θ
∆∆≈x
V 2
2 (6.5—25) 6.折射界面的绘制
对测线上任一点G 1,求得t 0与k ,再用(6.5—17)求出h 1,然后以G 1点为圆心,以h 1为半经作圆弧,
对其它观测点均照办,得许多圆弧,公切线即为界面。

(二)时间场法 1.绘制相遇时距曲线
绘制出两支相遇时距曲线(P216 图6.5-37)
2.绘制界面
(1)作S
1
时距曲线的时间场(P218图6.5—39b)
①以O
2,A
1
,A
2
,......为圆心,)
(
k
t
T
V-,)
(
1k
t
t
V-,)
(
2k
t
t
V-,......为半
径画圆,找公切线,即得到某一时刻t
k
的等时线。

t
2t
1
T
A
2 A
1
O
2
V(t
2-t
K
)
V(t
1-t
K
)
V(T
i
-t
K
)
t
K
时刻等时线
t
k
—△t时刻等时线
t
k
—2△t时刻等时线
②将t
k 时刻等时线上各点看成子波源,依次做t
k
—△t,t
k
—2△t ,……一系列
等时线,就得S
1
时距曲线的时间场。

△t为采样间隔。

(2)类似地作S 2时距曲线的时间场 (3)确定界面位置
对于界面任一点C ,有T t t BC O AC O =+21 (6.5—26) 在两时间场中,找出满足(6.5—26)的所有交点,连结交点即得界面R 。

(4)求V 2(P218图6.5—39c )
因为沿界面R 观测的视速度等于V 2,所以,以折射界面上的距离为横标,到达时间为纵标,绘制滑行波时距曲线, t
R
V ∆∆=
2 (6.5—27) t
总结
第一章:1.比较复杂的公式不要求推导,要求思路清晰,基本概念清楚; 2.波遇上界面时,路经遵守斯乃尔定律
n
n V V V αααsin sin sin 22
11=
== 能量分配满足佐普瑞兹方程,当垂直入射时,
11221122V V V V R ρρρρ+-=
位移 1
122112V V V T ρρρ+=位移
3.褶积模型 t t b R t g *=)(
4.注意专业名词的学习
第二章:各种介质模型的反射波、折射波时距曲线,会写简单的时距曲线公式。

第三章:1.简单线性组合原理;
2.多次覆盖原理;
3.多次覆盖观测系统,会抽共反射点道集,会抽共接收点道集,会画 观测系统图。

第四章:1.各种处理方法的作用,思路清楚(题目就是主题思想);
2.各种速度的求取及关系;
3.爆炸反射界面模型及成像原理;
4.动校正。

第五章:树立起构造解释、区域地震地层解释的大体框架。

1.构造解释的目的是寻找构造圈闭,找供井位;
区域地震地层学解释的目的是研究岩性,寻找岩性圈闭; 储层地震地层学解释的目的是提取储层参数。

2.对比原则;
3.在剖面上识别各种地质现象,如断层、底劈构造等;。

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