地震波时距曲线.

2020/2/181第二章几何地震学一个分界面情况下反射波的时距曲线SeismicWavetimedistanceCurve2020/2/182一个分界面下地震波时距曲线Chapter2SeismicWavetimedistanceCurve本章内容提要：这一章中主要讨论反射波，绕射波，多次波，在地下岩层中传播时，波传播时间t与炮检距x之间的关系，把这种关系在t-x坐标中表示出来，所得到的曲线图象，称为时距曲线，即t与x关系曲线，它属于运动学的问题。因此，讨论一般采用几何作图的方法。下面介绍在均匀，层状、连续介质中，在不同的界面处(水平，倾斜)波的时距曲线及时距方程。2020/2/183第一节反射波时距曲线Passage1ReflectionwaveTimeDistanceCurve.本节主要内容：一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)二、单个水平界面反射波时距曲线SinglePlaneInterfaceReflectionT-XCurve三、单个倾斜界面反射波时距曲线四、水平层状介质共炮点反射波时距曲线方程HorizontalLayerMediaConditionCommonShotPointReflectionTimeDistanceEquation2020/2/184一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)地震勘探的基本任务是根据地震记录上的反射波或折射波来确定地质界面的位置。即引用波前、射线来描述波的运动过程和规律。地震波的运动学可以利用类似几何光学的方法给出地震波的传播时间与反射或折射界面位置的基本关系。在地面激发了地震波后，根据地下介质的结构和波的类型（如直达波、折射波和反射波），地震波将具有不同的传播特点。2020/2/185一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)为了定量地说明不同类型的波在各种介质结构情况下传播的特点，在地震勘探中主要采用“时距曲线”(时距曲线方程)这个概念。时间和距离的关系是通过速度联系的。震源激发的波在地下传播时会产生各种波的速度不同的波。由于到时出不同，会有各种波的时距曲线。2020/2/186一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)地震记录的基本方式地震记录--以测线方式记录地震波的反射或折射波。地震测线--观测点（接收点）以线性方式排列成线。一个震源用一条测线接收，称二维地震观测；用多条测线接收称三维观测。一般炮点和接收点都放在同一测线上，叫纵测线，炮点与接收点不在同一线上，叫非纵测线。二维观测大多用纵测线方式。2020/2/187一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)记录方式：1.单道(自激自收)接收--一炮一道(效率很低)；2.多道接收--一炮多道(现在常用96--120道，最多达上千道)；3.多线多道接收—三维记录中用多线接收每线上有多道；4.三分量接收—在一道上接收三个振动的波。2020/2/188单道记录与多道记录自接自收方式单炮多道接收方式多炮多道接收方式一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)2020/2/189一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)各种观测方式震源和接收之间的排列按一定的规律分布称观测系统，在地震资料采集一章详细描述。炮检距--激发点到接收点的距离叫炮检距，也叫偏移距。可有最小炮检距和最大炮检距。波传播旅行时--从激发到被接收到所需的时间即为传播时间2020/2/1810一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)这两个参数是可以直接测试得到的，用曲线形式给出它们的关系称时距曲线，用定量的关系式表示则为时距方程。各种波有不同特点的时距曲线，在地震记录中，在地震勘探中主要根据时距曲线的形态来识别各种波。炮间距--炮与炮之间的距离；道间距--道与道间的距离；线距--测线间的距离；2020/2/1811波至(初至)--接收点由静止状态到因波到达开始振动的时刻，这个时刻称为波的初至。相位--准周期性运动的一次循环。振动波形图上某个特定的位置(极大或极小值)，这个相位与物理中的相位概念不同。地震相通常指反射波组的特征，包括振幅、连续性及其结构等。同相轴(event)--一组地震道上整齐排列的相位，表示一个新的地震波的到达，由地震记录上系统的相位或振幅变化表示，也就是波至。可以是反射、折射、绕射或其它类型的波前。一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)2020/2/1812一、时距曲线的概念(T-XCurveConception)1。时距曲线(T-XCurve)：表示地震波的传播时间t和爆炸点与检波点之间的距离x的关系曲线，t-x曲线，简称时距曲线。2。共炮点时距曲线CommonShootPointTimeDistanceCurve：由一点激发，若干接收点接收，所记录的时距曲线；3。共中心点(共反射点)时距曲线CommonMiddlePointTimeDistanceCurve：炮点与接收点以某一中心点对称所记录的时距曲线；2020/2/1813共炮点记录共反射点记录tNt0S'00XXS地面RBO''Mt=X/VDt=X/VD△tααα图7.3—8一个水平界面的反射波时距曲线图2020/2/1814二、单个水平界面反射波时距曲线SinglePlaneInterfaceReflectionT-XCurve1。水平界面共炮点(CSP)反射波时距曲线PlaneInterfaceCSPreflectionT-XCurv2。水平界面共中心点(CMP)反射波时距曲线PlaneInterfaceCMPreflectionT-XCurv2020/2/18151。水平界面共炮点(CSP)反射波时距曲线PlaneInterfaceCSPreflectionT-XCurv(1)时距曲线方程(CommonShootPointReflectWaveT-XCurveEquation)(2)共炮点反射波时距曲线特点(CommonShootPointReflectWaveT-XCurveCharacter)(3)正常时差NormalMovement(NMO)2020/2/1816(1)时距曲线方程CommonShootPointReflectWaveT-XCurveEquationA.地质模型；GeologyModel反射界面R，速度V，埋藏深度H,O点放炮，S点接收时间t；B、虚震源：O*C、时距曲线方程T-XCurveEquationt=2.OB/V=(X2+4h2)1/2/V→t2/(2.h/V)2-X2/(2.h)2=1双曲线HyperbolatNt0S'00XXS地面RBO''Mt=X/VDt=X/VD△tααα图7.3—8一个水平界面的反射波时距曲线图2020/2/1817(2)共炮点反射波时距曲线特点CommonShootPointReflectWaveT-XCurveCharacterA．是一双曲线Hyperbola(以X=0，t坐标对称)；B．曲线顶点坐标(X=0，t=2.h/v)，也是极小点tmin=2.h/v；C．t0特征点，他是在t轴上的截距，t0=2.h/v，又称回声时间，自激自收时间，界面法线的双程旅行时，h=t0.V/2,可确定炮点处界面法线的深度；D．双曲线以t=X/V为渐近线，直达波是反射波的渐近线，(直达波总是先到达接收点)；E．时距曲线对应地下一段反射界面。2020/2/1818(3)正常时差NormalMovement(NMO)A.定义Definite：任一接收点反射波走时与炮点反射波走时之差；即Δtn=tx-t0Δtn=tx-t0=t0(1+x2/(v2.t02)-t0)1/2=t0(1+x2/(v2.t02)1/2-1)化简(Simplify)，用二项式展开，略去高次项，得正常时差：Δtn=x2/(2.t0.v2)2020/2/18195、正常时差的定量计算VhhxVttt2412200022ttVxtVht0022/1202/1222222])2(1[)41(241hxthVVxVhhxVt12hx022020021])(211[tVxtVtxtt02202tVxttt或其中当则这个精确公式有时讨论问题不够直观。在一定的条件下，用二项式展开可以得到简单的近似公式，以后讨论某些问题时经常用到。2020/2/1820(3)正常时差NormalMovement(NMO)B.正常时差特点：NormalMovementCharactera.各点正常时差不同；b.当V,t0一定时，正常时差与X成正比，对同一个反射界面来说，随X增大，正常时差增大；c.当X一定时，正常时差与t0成反比，t0增大，时差减小；对地面同一检波器来说，接收到的深层反射界面的正常时差比浅层的小；所以，浅层时距曲线陡，深层时距曲线缓。2020/2/1821C．正常时差校正NormalMovementCorrection各个接收点时间减去相应的正常时差，即，各点都变成了t0时间—正常时差校正。t0=tx-Δtn2020/2/18222020/2/1823为了消除正常时差产生的影响，要对反射时间做时间校正。经过校正后，反射波的同相轴一般就能反映界面的形态了。在水平界面的情况下，从观测到的反射波旅行时中减去正常时差t，得到x/2处的t0时间。这一过程叫正常时差校正，或称动校正。关于动校正的具体方法和实际资料的数字处理效果分析将在《地震资料处理》一章中详细介绍。2020/2/18242、水平界面共反射点反射波时距曲线(CRP)CommonReflectPointReflectionTimeDistanceCurveEquation.(1)时距曲线方程(CRP)CommonReflectPointReflectionTimeDistanceCurveEquation(2)共反射点时距曲线方程特点CommonReflectPointTimeDistanceCurveEquationcharacter.(3)共炮点与共反射点时距曲线的异同(CSPandCRPCompare比较)2020/2/1825水平界面共反射点反射波时距曲线接收过程炮点接收点炮检距反射点反射时间反射波振幅O1S1X1RT(X1)A1O2S2X2RT(X2)A2。OnSnXnRT(Xn)An这就是n次覆盖，这也是多次覆盖的过程。(MultiSample)2020/2/18261)时距曲线方程(CRP)CommonReflectPointReflectionTimeDistanceCurveEquation.0x1x2xixt0t1t2tiOiO2O1O1S2SiMRx1x2xit0t1t1t2tiV图6.1—45共反射点时距曲线A．术语Term：R：共反射点或共深度点，对每一个接收点共，有一个反射点；M：共中心点或共地面点，它是共反射点R在地面的投影点，也是接收距的中心点；2020/2/18271)时距曲线方程(CRP)CommonReflectPointReflectionTimeDistanceCurveEquation.0x1x2xixt0t1t2tiOiO2O1O1S2SiMRx1x2xit0t1t1t2tiV图6.1—45共反射点时距曲线A．术语Term：Xi:炮检距(Offset)，它是变化的(Variation)；Si：接收点(Receivepoint)，称共反射点的叠加道，或共反射点道集(CommonReflectPointTraces)；2020/2/1828B.时距方程—共反射点时距曲线T-XEquation---CommonReflectPointT-XCurvet=(Xi2+4.h2)1/2/V(i=1,2,3,n)h:M点法线深度;Xi:炮检距；