簡(jiǎn)介：參考資料應(yīng)用地球物理學(xué)原理地震勘探何樵登熊維綱編，地質(zhì)出版社，1991年,第四章地震勘探,二、地震波的傳播規(guī)律,（一）地震波傳播所遵守的原理和定理4、時(shí)間場(chǎng)和視速度定理,地震波在介質(zhì)中傳播，若已知地震波速度的分布，波前到達(dá)介質(zhì)內(nèi)任一點(diǎn)（X,Y,Z）的時(shí)間T。這個(gè)標(biāo)量場(chǎng)叫做時(shí)間場(chǎng)。TX,Y,Z叫做時(shí)間場(chǎng)函數(shù)。時(shí)間場(chǎng)滿足的微分方程式為,二、地震波的傳播規(guī)律,視速度定理,視速度地震波沿測(cè)線傳播的速度。,（二）地震波的反射和透射,當(dāng)?shù)卣鸩ㄍ渡涞綄訝罱橘|(zhì)的分界面上時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射、透射和折射。產(chǎn)生反射、透射波、折射波和轉(zhuǎn)換波，見右圖。滿足SNELL定律,,（二）地震波的反射和透射,當(dāng)垂直入射時(shí)，不產(chǎn)生轉(zhuǎn)換波。此時(shí)反射系數(shù)為當(dāng)時(shí)，反射系數(shù)為正值，反射波相位與入射波相位一致。當(dāng)時(shí)，反射系數(shù)為負(fù)值，反射波相位與入射波相位相反。當(dāng)時(shí)，無反射波。,,（二）地震波的反射和透射,透射波透射系數(shù),,透射波產(chǎn)生的條件透射波的能量透射波的極性透射系數(shù)的取值范圍,,（二）地震波的反射和透射,當(dāng)?shù)卣鸩▋A斜入射時(shí)，其能量分配比較復(fù)雜。由入射角、界面上下介質(zhì)的速度比和密度比決定。下圖是反射和透射系數(shù)隨入射角的變化曲線。圖18A是縱波從高速介質(zhì)中入射。此時(shí)，圖18B是縱波從低速介質(zhì)中入射。此時(shí)，,,折射波的形成,折射波見圖，當(dāng),,這個(gè)角度叫做臨界角。折射波盲區(qū),折射波產(chǎn)生的條件,（一）地震波的波前擴(kuò)散,地震波傳播時(shí)，波前面不斷擴(kuò)張，單位面積的能量密度不斷減小，因此地震波的振幅隨傳播距離增大而不斷減小。這種現(xiàn)象叫做波前擴(kuò)散。,,三、地震波在實(shí)際介質(zhì)中的傳播特性,（二）大地對(duì)彈性波的吸收與衰減大地不是完全彈性介質(zhì)，在彈性波傳播過程中，高頻成分容易被吸收。從而對(duì)震源激發(fā)的地震子波起到改造作用，稱為大地濾波作用。由粘彈性理論證明吸收系數(shù)與頻率成正比。還與地層的物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)的不均勻性有關(guān)。一般疏松地層比致密地層對(duì)彈性波的吸收更大。,三、地震波在實(shí)際介質(zhì)中的傳播特性,（三）速度及影響波速的因素地震波的速度是指地震波在巖層中的傳播速度。是一個(gè)極為重要的參數(shù)，也是進(jìn)行地震勘探的物理基礎(chǔ)之一。波阻抗是速度與密度的乘積。,彈性模量之間的關(guān)系,巖石的彈性性質(zhì)決定了彈性波的傳播規(guī)律。彈性～塑性物質(zhì)的彈性性質(zhì)可用幾個(gè)彈性模量或常量來描述。它們可以定量地描述不同類型的應(yīng)力和應(yīng)變的關(guān)系。,式中K為壓縮模量BULKMODULUSE為楊氏模量YOUNG’S?為剪切模量SHEAR?為泊松比POISSON’SRATIO,上述常量是由物質(zhì)本身性質(zhì)決定的，由此可以描述彈性波的傳播性質(zhì)。,影響巖石波速的因素,速度是地震探測(cè)的物理基礎(chǔ)之一，是一個(gè)非常重要的參數(shù)。速度的測(cè)定主要有三種方法1、根據(jù)地震波的時(shí)距曲線2、巖石樣品的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。3、井中觀測(cè)資料。影響速度的因素孔隙度、巖石的埋藏深度、變質(zhì)、脫水、相變等等。,,彈性波的速度產(chǎn)生各向異性效應(yīng)，即不同方向速度不同,（四）振幅及影響振幅的因素,振幅也是地震勘探中的一個(gè)重要參數(shù)。通過振幅信息可以預(yù)測(cè)巖性，在油氣勘探中可以直接檢測(cè)油氣。AMPLITUDEVERSUSOFFSET（AVO）影響振幅的因素有三類第一類是激發(fā)和接收條件的影響。對(duì)某一道記錄是不變的。第二類是波在地震地層中傳播時(shí)波振幅受到的影響，主要包括波前擴(kuò)散、介質(zhì)的吸收、透射系數(shù)、反射系數(shù)的大小等。第三類是地層界面的反射系數(shù)隨入射角（偏移距OFFSET）的變化而變化。不同的速度結(jié)構(gòu)有不同的變化特征。,,第二節(jié)地震波的時(shí)距曲線,,第二節(jié)地震波的時(shí)距曲線,利用地震波的走時(shí)特征獲得地質(zhì)構(gòu)造信息的學(xué)科稱為幾何地震學(xué)。所謂幾何地震學(xué)就是研究地震波在傳播過程中波前面的空間位置與其傳播時(shí)間的關(guān)系，這種關(guān)系稱為時(shí)距曲面，而在一條測(cè)線上觀測(cè)到的時(shí)距關(guān)系則構(gòu)成一條曲線，成稱時(shí)距曲線。下面分別介紹反射波、折射波、多次反射波、繞射波的時(shí)距曲線。,,一、反射波時(shí)距曲線,（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）,設(shè)地層是水平的，傾角為零，,很明顯這是一個(gè)雙曲線方程，,一、反射波時(shí)距曲線,（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）,設(shè)地層是水平的，傾角為零，,因此，在水平界面下，時(shí)間也是最小的反射時(shí)間，它直接與反射界面的法線深度有關(guān)，因此可以由確定反射層的位置。,令X0，此時(shí)的反射波傳播時(shí)間稱為法線反射時(shí)間,一、反射波時(shí)距曲線,（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）,當(dāng)2HX時(shí)，把下式進(jìn)行二項(xiàng)式展開,在任意兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)上時(shí)間差為（只保留前兩項(xiàng)）,一、反射波時(shí)距曲線,（一）水平層的反射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差（P135）,當(dāng)X1在原點(diǎn)上，則此時(shí)的時(shí)差稱為正常時(shí)差。,X是炮檢距，對(duì)每一個(gè)反射層，V和T0是常數(shù)，正常時(shí)差只與炮檢距有關(guān)?？梢愿鶕?jù)正常時(shí)差判斷是否是正常反射波（雙曲線）共深度點(diǎn)疊加前，必須先做動(dòng)校正,一、反射波時(shí)距曲線,（二）傾斜層的反射波時(shí)距曲線和傾角時(shí)差（P137）,一般地，地層并不是水平的，有傾角,在上傾方向,在下傾方向,一、反射波時(shí)距曲線,（二）傾斜層的反射波時(shí)距曲線和傾角時(shí)差（P137）,傾斜界面時(shí)距曲線的一般式,特征,極小點(diǎn)T0時(shí)間地面接收點(diǎn)間距與地下反射點(diǎn)間距的關(guān)系時(shí)距曲線的彎曲情況（可用視速度定理解釋）,一、反射波時(shí)距曲線,（二）傾斜層的反射波時(shí)距曲線和傾角時(shí)差（P138）,同樣進(jìn)行二項(xiàng)式展開,利用震源對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)，可求傾角,稱為傾角時(shí)差,一、反射波時(shí)距曲線,（三）復(fù)雜介質(zhì)中的時(shí)距曲線（P138）,復(fù)雜介質(zhì)中，時(shí)距曲線沒有解析表達(dá)式，一般用矢量形式，通過射線追蹤求解射線長度和走時(shí)。,二、多次反射波時(shí)距曲線,多次波地震波遇到波阻抗分界面時(shí)，除產(chǎn)生一次反射外，還會(huì)產(chǎn)生一些來往于分界面之間幾次反射的波，這種波稱為多次反射波。,多次波的類型全程多次反射波、短程多次反射波、微曲多次反射波、虛反射。,二、多次反射波時(shí)距曲線,這樣的界面有基巖面、不整合面、火成巖面、低速帶底界面、海水面和海底面等。,只有在反射系數(shù)較大的反射界面產(chǎn)生的多次反射，才能夠形成較強(qiáng)的多次波。,相同T0時(shí)間的多次波時(shí)距曲線比一次波時(shí)距曲線陡深層速度比淺層速度高。因此多次波的正常時(shí)差比一次波大。,三、折射波時(shí)距曲線,水平層的折射波時(shí)距曲線和正常時(shí)差,當(dāng)下層介質(zhì)速度大于上層速度時(shí),因此折射波時(shí)距曲線為一條直線，其斜率為1/V2,延長線與T軸的交點(diǎn)稱交叉時(shí)，與界面的法向深度有關(guān)。,三、折射波時(shí)距曲線,下面我們來看一下直達(dá)波、折射波、反射波之間的關(guān)系,反射波法勘探應(yīng)在A點(diǎn)以內(nèi)觀測(cè)；折射波法勘探應(yīng)在B點(diǎn)以外觀測(cè)。,,,A,B,三種波在時(shí)距曲線上到達(dá)時(shí)間是不同的,,盲區(qū),四、繞射波時(shí)距曲線,地層中，當(dāng)存在斷層、直立地層的棱角、地層尖滅點(diǎn)等不連續(xù)點(diǎn)時(shí)，可以產(chǎn)生繞射現(xiàn)象。（狹義繞射）,,繞射點(diǎn),惠更斯原理每個(gè)點(diǎn)都可以看成新的繞射源，地面上某點(diǎn)觀測(cè)到的反射波是所有繞射的疊合。（廣義繞射）,四、繞射波時(shí)距曲線,一般提到的繞射是指狹義繞射。其時(shí)距曲線,時(shí)距曲線同樣為雙曲線，極小點(diǎn)在D’，與反射波時(shí)距曲線有一段相切。改變激發(fā)點(diǎn),時(shí)距曲線的形狀及極小值點(diǎn)的位置不變,位于斷點(diǎn)的正上方,,,繞射波,反射波,一、地震儀器的發(fā)展從50年代前的光點(diǎn)記錄50年代的磁帶模擬記錄70年代的24道數(shù)字記錄現(xiàn)在的千道、萬道記錄儀。主要的地震儀器生產(chǎn)廠家SERCEL、I/O、GEOX、FAIRFIELD等。其產(chǎn)品對(duì)于2MS的采樣，最多可達(dá)19200道，單線最多接收道數(shù)1200道，最小采樣率1/8MS。,第三節(jié)地震觀測(cè)儀器,第三節(jié)地震觀測(cè)儀器,二、地震儀的組成主要有記錄系統(tǒng)和回放系統(tǒng)組成。記錄系統(tǒng)震源、檢波器、前放濾波電路、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、主放、采樣保持器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、磁記錄器等?；胤攀怯涗浀哪孢^程。,1、震源是激發(fā)介質(zhì)振動(dòng)的能源?？煞譃檎ㄋ幷鹪春头钦ㄋ幷鹪础Ｕㄋ幷鹪淳哂辛己玫拿}沖特性（激發(fā)的地震子波強(qiáng)度高、頻帶寬），是一種理想震源。非炸藥震源落重法震源、可控震源、氣槍、電火花等。,2、檢波器是安置在地面、水中或井下以拾取地面振動(dòng)的地震探測(cè)器或接收器。它實(shí)際上是將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種傳感器?，F(xiàn)在一般為動(dòng)圈式傳感器。如圖。,高頻、中頻、低頻動(dòng)圈式檢波器渦流檢波器壓電檢波器三分量檢波器,3、前放濾波電路包括前置放大器、高通、低通和陷波器前置放大器可以對(duì)微弱的地震信號(hào)進(jìn)行低噪聲的線性放大。濾波電路可濾除面波等干擾。陷波器可壓制50HZ的交流電干擾。,4、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)一個(gè)作用是對(duì)連續(xù)的信號(hào)進(jìn)行采樣另一個(gè)作用是把“多路并行”的數(shù)據(jù)傳輸方式變?yōu)椤皢温反小钡姆绞?。順序傳送?shù)據(jù),5、主放能夠不畸變地放大能量相差懸殊的地震信號(hào)，即主放具有較大的動(dòng)態(tài)范圍。動(dòng)態(tài)范圍是指放大器的線性放大范圍。主放是一種增益能隨地震信號(hào)能量強(qiáng)弱而自動(dòng)變化、高速、高精度的耦合器。主放還能把對(duì)信號(hào)子樣進(jìn)行放大的增益記錄下來，回放時(shí)可恢復(fù)信號(hào)的真值。,6、模數(shù)轉(zhuǎn)換器與磁記錄器離散的信號(hào)經(jīng)過放大后還只是一批離散的子樣幅值，要把它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能進(jìn)行記錄。磁記錄器將數(shù)學(xué)信號(hào)通過磁頭記錄在磁帶上，并可輸入到計(jì)算機(jī)。,
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簡(jiǎn)介：ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,這是一片神奇美麗的土地。大地孕育了萬物，也孕育了人類，大地是人類的母親。傳說古希臘戰(zhàn)神安泰總是戰(zhàn)無不勝，只要他的雙腳站在堅(jiān)實(shí)的土地上，就有了戰(zhàn)勝敵人的力量，每當(dāng)他被敵人打倒在地的時(shí)候，就象回到了母親的懷抱，并重新得到無窮的力量。后來安泰的敵人知道了這個(gè)秘密，從背后把安泰突然舉起，安泰便失去了力量被敵人殺死。傳說的寓意是在告誡人類，我們腳下的這片土地，是我們祖祖輩輩生息繁衍的地方，也是子子孫孫賴以生存的地方。當(dāng)你了解這片土地以后，你會(huì)為擁有這樣的母親而感到自豪，會(huì)百倍地珍愛她。離開這片土地，人類將失去自己。,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,1988年，美國時(shí)代周刊將地球推選為年度“風(fēng)云人物”，把人類賴以生存的地球提高到前所未有的位置。了解地球、滿足人類社會(huì)發(fā)展對(duì)自然資源的需求、減輕地質(zhì)災(zāi)害、調(diào)節(jié)和縮小全球變化的影響，是二十一世紀(jì)地球科學(xué)的主要任務(wù)。二十一世紀(jì)人類所面臨的人口、資源和環(huán)境等緊迫問題，都與地球科學(xué)息息相關(guān)，“數(shù)字地球”概念的提出，為地球科學(xué)的未來展現(xiàn)了光輝的前景。因此二十一世紀(jì)將是地球科學(xué)大發(fā)展的世紀(jì)。在這里，你可以探索地球的奧秘，領(lǐng)略大自然的無限風(fēng)光，你將擁有一個(gè)美好的未來。,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,這里是科學(xué)的殿堂，也是培養(yǎng)人才的一片沃土。當(dāng)你加入到我們的行列中，你的努力會(huì)使理想與現(xiàn)實(shí)的距離逐漸縮小。北京大學(xué)地學(xué)門開設(shè)了中國第一個(gè)理科專業(yè)，是中國地質(zhì)學(xué)的搖籃。93年的歷史中，一代又一代的地質(zhì)學(xué)家在這里誕生。章鴻釗、丁文江、李四光等一代宗師把這里的學(xué)術(shù)水平推到了世界的前沿。58位兩院院士在這里學(xué)習(xí)和工作過，這在中國是絕無僅有的。加入我們的行列，是你無悔的選擇。,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所是北京大學(xué)地質(zhì)學(xué)國家理科人才培養(yǎng)基地的重要組成部分，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是國家重點(diǎn)學(xué)科，是培養(yǎng)理學(xué)學(xué)士、碩士和博士的學(xué)科點(diǎn)。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、災(zāi)害與環(huán)境地質(zhì)學(xué)、資源工程地質(zhì)學(xué)、巖石物理學(xué)、信息地質(zhì)學(xué)等學(xué)科方向?qū)⒒A(chǔ)理論和實(shí)踐應(yīng)用研究有機(jī)結(jié)合。雄厚的師資力量、完善的教學(xué)環(huán)境、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、豐碩的科研成果、自由的學(xué)術(shù)氛圍、廣泛的國際交流，構(gòu)成了人才成長的理想環(huán)境。,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,經(jīng)過長期不懈的努力，現(xiàn)已經(jīng)形成以國內(nèi)外著名學(xué)者為學(xué)術(shù)帶頭人、以具有博士學(xué)位的中青年教師為骨干的教學(xué)科研隊(duì)伍，有博士生導(dǎo)師8人，副教授10人。李江海教授主持的國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的科研成果被評(píng)為2001年全國科技領(lǐng)域十大進(jìn)展之一；張進(jìn)江博士獲得2000年全國優(yōu)秀博士論文獎(jiǎng)。目前主持國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)，國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃課題2個(gè)等一大批科研項(xiàng)目。,雄厚的師資力量,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,擁有設(shè)備先進(jìn)的教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、地質(zhì)學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、圖書資料室和在亞洲大學(xué)中一流的地質(zhì)博物檔案館，主要課程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)，為構(gòu)造地質(zhì)學(xué)科學(xué)研究和人才培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的環(huán)境。近年來在SCIENCE、GEOLOGY、JGR等國際著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表。,完善的教學(xué)環(huán)境,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,多次承辦大型國際學(xué)術(shù)會(huì)議，與世界著名大學(xué)如麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)、美因茨大學(xué)、慕尼黑大學(xué)、早稻田大學(xué)、莫斯科大學(xué)等開展合作研究，人員互訪，主持和參與IGCP國際合作項(xiàng)目3項(xiàng)。,廣泛的國際合作,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,為保證高層次人才的培養(yǎng)和支持莘莘學(xué)子們對(duì)學(xué)業(yè)的追求，“地質(zhì)獎(jiǎng)學(xué)金”和學(xué)校多種類型獎(jiǎng)學(xué)金優(yōu)先資助學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)異者，最高可達(dá)6000元，獲獎(jiǎng)比例一般在30％以上；希望進(jìn)一步深造的優(yōu)秀畢業(yè)生可以通過免試推薦、連讀、提前攻讀等方式直接攻讀碩士或博士學(xué)位，占應(yīng)屆畢業(yè)生人數(shù)的50％以上。2002年招收碩士研究生16人，博士研究生5人。,優(yōu)越的學(xué)習(xí)條件,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,近年來本科畢業(yè)生去向?yàn)?、繼續(xù)攻讀碩士研究生者占67％（其中到國外的占30％）；2、攻讀第二學(xué)位者（法律、金融，經(jīng)濟(jì)，管理等）占10％；3、在北京大專院校、中資、外資公司從事有關(guān)的礦產(chǎn)資源貿(mào)易，計(jì)算機(jī)工作的占12％；4、在國家有關(guān)能源、環(huán)境、國土資源管理等部門工作的占11％。十幾年來畢業(yè)生在京工作和學(xué)習(xí)者占95％以上。畢業(yè)生中有些已經(jīng)成為中外著名的科學(xué)家，如獲得美國總統(tǒng)青年科學(xué)家獎(jiǎng)的尹安博士現(xiàn)為UCLA教授，高俊博士現(xiàn)為973項(xiàng)目的首席科學(xué)家。,滿意的就業(yè)前景,ICDRE大陸動(dòng)力學(xué)與資源工程研究所,,地球與空間科學(xué)學(xué)院,加入我們的行列你將獲得成功,
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