地震勘探

  一、基本原理

 

  地震波勘探依据的物性基础是岩体的弹性，通俗的讲就是岩体的波阻抗差异。地震波勘探采用人工激发弹性波，沿测线的不同位置用地震勘探仪器检测大地的振动，检测的信号以数字形式存储，以便通过计算机处理来提高信噪比，提取有意义的信息，并以易于地质解释的形式显示其结果。地震波在介质中传播时，其旅行时、路径、振动强度和波形将随所通过介质的弹性性质及几何形态的不同而变化，利用这些变化规律，根据接收到的波的旅行时间和速度资料，可推断波的传播路径和介质的结构，而根据波的振幅、频率及地层速度等参数，则有可能推断岩石的性质，从而达到勘探的目的。

 

  地震波的传播路径所遵循的规律与几何光学极其相似。波在传播过程中，当遇到弹性分界面时，将产生反射和折射，接收利用其中不同的波，就构成不同的地震勘探方法；当利用直接穿越地质目标体的地震波时就形成透射波勘探。这些主要是利用地震纵波，地震波在地层传播过程中，还会产生不同类型的转换波，如：横波、瑞雷波，相应的形成地震横波、瑞雷波勘探。

 

  二、各种方法简介

 

  1、浅层地震反射波法

 

  利用地震波的反射原理，对浅层具有波阻抗差异的地层或构造进行探测的一种地震勘探方法，简称浅层反射波法。地震映像法也属此类。反射波法是在离震源较近（相当于零偏移距）的若干测点上，测定地震波从震源到不同弹性的地层分界面上反射回到地面的旅行时间，当地层倾角不大时，反射波的全部路径几乎是垂直地面的，因此，在测线的不同位置上法线反射时间的变化就反映了地下地层的构造形态。实际的观测中根据勘探目的和物探条件，为达到相干，增益抑噪，会派生出多种地震反射波勘探方法，但最终的结果都是把共反射点的波形叠加、归位、偏移到零偏移距上。

 

  2、浅层地震折射波法

 

  利用地震波的折射原理，对浅层具有波速差异的地层或构造进行探测的一种地震勘探方法。地震折射波勘探的前提条件是下层介质的波速必须大于上层介质的波速，当地震波以临界角入射到界面时，以下层介质波速沿界面滑行，通过滑行界面附近质点的振动带动上层介质的振动，将地震波返回地面，这种波称为首波或折射波。此一通过地面人工激震，地震波从上层介质入射——下层介质顶界面滑行——上层介质出射至地面，通过仪器采集信号进行分析处理的过程，就是折射地震波勘探。首波到达不同观测点的时间包含着速度界面的深度和速度的信息，虽然它得不到象反射波法那样多的资料和那样高精度的构造图，但它的界面速度数据却比反射波法容易给出岩性解释。

 

  3、瑞雷波法

 

  利用瑞雷波在层状介质中的几何频散特性进行分层的一种地震勘探方法，按激振方式分为稳态和瞬态。