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横波分裂学科：地球物理勘探 词目：横波分裂 英文：shear-wave splitting 释文：当一个横波入射到各向异性介质中时，立即被分离为极性正交的两类横波，一种是准横波，另一种是纯横波。这种现象称为横波分裂，是由于速度各向异性引起。交会图法交会图法 英文：cross plot 释文：是一种测井资料的作图解释技术。它把两种测井数据在平面图上交会,根据交会点的坐标定出所求参数的数值或范围。这是确定岩性、孔隙度和含油气饱和度时,广泛采用的一种方法。例如,电阻率测井求得的电阻率与孔隙度测井测得的孔隙度的交会图,可以求出含油饱和度；中子测井孔隙度与密度测井孔隙度的交会图可以判断岩性,等等。Seismic acquisitionSeismic processingSeismic interpretationSeismic inversion褶积：褶积是求一系统对任意输入信号的响应在数学运算中称卷积连续函数的卷积为设f(x),g(x)连续，则f(x)与g(x)的卷积定义为： (f*g) (x) = f(z) g(x-z) dz (是对z从-到+）由子波和反射系数得到地震记录，是一褶积过程；由一函数与地震记录褶积得到反射系数，是一反褶积过程。反褶积就是时域反滤波。反褶积的主要作用是压缩地震子波、提高地震资料的分辨率，从而提高资料解释的精度。反褶积算子长度 反褶积质量的高低取决于算子长度，预测步长和白噪系数百分比这三个关键参数，较短的算子可进一步产生较小的振幅尖脉冲，并有相对高频的尾巴。较长的算子可进一不压缩子波。更长的算子使谱更进一步白化，使它进一步靠拢尖脉冲响应谱。由于采用的是地震道而不是子波的自相关，那么就需要算子有足够的长度，防止过多虚假尖脉冲的介入。通过对比试验，对于东部陆上资料算子长度一般可取100-180ms 预测步长 预测步长就是反褶积后的输出子波的长度。在理想无噪声条件小，预测反褶积对输出的分辨率可调节预测步长来控制。单位预测步长意味着最高的分辨率，而较大的预测步长意味着较小的分辨率。但当存在噪声时，单位预测步长的反褶积输出所包含的高频能量大部分是噪音而不是有效信号，分辨率就要降低。预测步长取4-32ms 褶积在地震方面简单的打个比方来说其过程相当于炸药击发后产生的一个尖脉冲波在地下传播后经过大地滤波后接收到的信号就是一个尖脉冲与大地滤波的褶积的结果 地震反射处理的过程中为了提高纵向分辨率需要做反褶积处理,发展到现在除了单道的脉冲预测零相位反褶积之外,还发展出了许多的多道反褶积技术,如:地表一致性反褶积自适应反褶积等等,在提高纵向分辨率的基础上还可以去除多次波. 缺点是:在提高纵向分辨率的基础上,横向上的分辨率存在一定的损失!互相关函数介绍描述两个不同的信号之间的相关性的函数,这两个信号不一定是随机信号。对于连续信号公式表示为R()=（1/T）f(t)g(t+)dt，积分限为0至T。 对于离散信号公式表示为R(n)=（1/N）x(m)y(m+n) 其中m从0到N-1变化。波阻抗wave impedance; 地震波在介质中传播时，作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的质点流量(即面积乘质点振动速度）之比，具有阻力的含义，称为波阻抗，其数值等于介质密度p与波速V的乘积。静校正statics,形象的叫法是地形起伏校正 地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上，并且地层速度是均匀的。但实际上地面常常不平坦，各个激发点深度也可能不同，低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊，所以必将影响实测的时距曲线形状。为了消除这些影响，对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等，这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的，因此统称静校正。广义的静校正还包括相位校正及对仪器因素影响的校正。随着数字处理技术的发展，已有多种自动静校正的方法和程序。动校正动校正dynamic correction 动校正dynamic correction:反映地下界面的反射波时距曲线或同相轴一般是双曲线形状的。其中只有在激发点处接收到的反射波时间(t。)代表界面的法线反射时间，故必须将各个观测点的时间值都变成相应各点的法线反射时间，时距曲线或同相轴才与地下界面的形态一致。为此，必须从各观测点的时间值中减去一个相应的校正值。当界面水平时，它等于观测时间减去法线反射时间。即使对同一反射界面的相同深度，由于各接收点距激发点远近不同，校正量也不同；而对同一道来说，由浅层至深层的校正量亦不同，校正量是变化的，故称动校正。这个校正是用来消除地震波到达各检波点的正常时差的，故亦称为正常时差校正。 地震反演地震反演 seismic inversion 把常规的界面型反射剖面转换成岩层型的测井剖面，将地震资料变成可与测井资料直接对比的形式，实现这种转换的处理过程叫地震反演。 地震反演是利用地表观测地震资料，以已知地质规律和钻井、测井资料为约束，对地下岩层空间结构和物理性质进行成像(求解)的过程，广义的地震反演包含了地震处理解释的整个内容。 通俗的讲就是由地震为基础加上其他条件为约束推测出地层岩性构造的过程叫地震反演。 白噪声 white noise白噪声是指功率谱密度在整个频域内均匀分布的噪声。 所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。频散频散（Dispersion） 定义：波速对频率的依赖关系。 频散关系描述了如波长，频率，速度，折射率，衰减系数等特性之间的关系。弹性波机械振动在弹性介质中传播形成的波称为弹性波.弹性介质具有弹性的介质。 弹性：若某物体在外力作用下产生形变,当外力取掉之后,物体能迅速恢复到受力前的形态和大小,物体的这种性质称为弹性。 形变：任何固体介质在外力作用下,其内部质点的相互位置会发生变化使得介质的形状或大小产生变化。 与弹性相对应的是塑性：若某物体在外力作用下产生形变,物体仍保持形变后的某种形态,不能恢复原状，该物体具有塑性。横波的特点质点的振动方向与波的传播方向相互垂直。电磁波、光波就是横波。 波长的定义沿着波的传播方向，在波的图形中相对平衡位置的位移时刻相同的两个质点之间的距砻。 横波与纵波的波长 - 在横波中波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。在纵波中波长是指相邻两个密部或疏部之间的距离。 应力波的一种扰动或外力作用引起的应力和应变在弹性介质中传递的形式。弹性介质中质点间存在着相互作用的弹性力。某一质点因受到扰动或外力的作用而离开平衡位置后，弹性恢复力使该质点发生振动，从而引起周围质点的位移和振动，于是振动就在弹性介质中传播，并伴随有能量的传递。在振动所到之处应力和应变就会发生变化。弹性波理论已经比较成熟，广泛应用于地震、地质勘探、采矿、材料的无损探伤、工程结构的抗震抗爆、岩土动力学等方面。 某一弹性介质内的弹性波在传播到介质边界以前，边界的存在对弹性波的传播没有影响，如同在无限介质中传播一样，这类弹性波称为体波。体波传播到两个弹性介质的界面上，即发生向相邻弹性介质深部的折射和向原弹性介质深部的反射。此外，还有一类沿着一个弹性介质表面或两个不同弹性介质的界面上传播的波，称为界面波。如果和弹性介质相邻的是真空或空气，则界面波称为表面波。弹性波绕经障碍物或孔洞时还会发生复杂的绕射现象。 体波按传播方向和质点振动方向之间的关系，体波可分为：纵波，又称为胀缩波，在地震学中也称为初波或P波。它的传播方向同质点振动方向一致,波速为式中为弹性介质密度;和G为弹性介质的拉梅常数。横波，又称畸变波或剪切波，在地震学中也称为次波或S波。它的传播方向同质点振动方向相垂直，波速为，小于纵波波速。波传播中所有质点均作水平振动的横波称为SH波；所有质点均作竖直振动的横波称为SV波。横波是偏振波，所谓偏振是指横波的振动矢量垂直于波传播方向但偏于某些方向的现象。纵波只沿波的传播方向振动，故没有偏振。 在弹性介质内,从波源发出的扰动,向四方传播，在某一瞬间，已被扰动部分和未被扰动部分之间的界面称为波面或波阵面。波面呈封闭的曲面。波面为球面的波称为球面波，波面为柱面的波称为柱面波。波面曲率很小的波可近似地看作平面波。 界面波界面波的一个特征是，质点扰动振幅随着质点离界面距离的增大而迅速衰减，所以界面波实际上只存在于表面或界面附近。常见的界面波有瑞利波、乐甫波和斯通利波三种： 瑞利波沿着半无限弹性介质自由表面传播的波，因瑞利于1887年首先指出这种波的存在而得名。瑞利波是偏振波，质点在垂直于传播方向的平面内运动。在表层附近,质点的运动轨迹为一个椭圆。在离表面为0.2个波长的深度以下，质点的运动轨迹仍为椭圆，但质点沿椭圆的运动方向与表层相反。在自由表面上，质点沿表面法向的位移大约为切向位移的一倍半。瑞利波的波速与频率无关，只与介质的弹性常数有关，为同介质中横波波速的0.8620.955倍。但如果在弹性介质表面上面有一层疏松覆盖层，瑞利波便有频散现象，即波速随频率而改变的现象。在地震学中，瑞利波记作R波或LR波。瑞利波的发现，对地震科学的发展起了推动作用。在地震过程中,瑞利波按R1/2而衰减,R为波传播的距离。瑞利波在震中附近不出现，在离开震中一段距离后才能形成。从震源射出的纵波形成瑞利波的距离为： 从震源射出的横波形成瑞利波的距离为： 式中cR为瑞利波波速；h为震源深度;和分别为纵波和横波的波速。 乐甫波如果弹性介质界面上存在一层等厚度的低波速的弹性覆盖层，则在低波速覆盖层内部和分界面上就会产生SH波，称为乐甫波，因A.E.H.乐甫建立了这种波的数学模型而得名。乐甫波是有频散的波。波长很长的乐甫波的波速与下层弹性介质中的横波波速接近，波长很短的乐甫波的波速与上面低波速覆盖层中的横波波速接近。在有频散时，扰动不是以相速度传播，而是以群速度传播。相速度是指单色波中对应任一振动相位的状态（如波峰）向前传播的速度，而群速度是指各单色波叠加后的调制振幅的传播速度，它也是合成波传播能量的速度。 斯通利波在两种不同介质的半空间体的交界面上传播的波称为斯通利波，因斯通利首先发现并研究这种波而得名。它是一种波速与两个介质的性质有关的变态瑞利波。斯通利波的存在与介质的弹性拉梅常数和介质密度有关。在两个介质的拉梅常数1、G1和2、G2满足1/G1=2/G2=1的情况下，存在条件如图所示，如果两个介质的密度1和2之比1/2和G1/G2在图示坐标系中对应的点落在曲线A和曲线B之间，斯通利波就存在。在地震学中，理论上已证明斯通利波是存在的，但尚未观测到。 弹性波的反射和折射弹性波到达界面后，一部分返回到原来的弹性介质内，即发生反射现象；另一部分穿过界面进入相邻的另一弹性介质内，即发生折射现象。在同一弹性介质中，介质本身不均匀引起的弹性波传播方向改变也称为弹性波的折射（若传播方向改变后与原来的传播方向相反则为反射）。纵波入射到平面交界面上会产生一个反射纵波和一个反射横波；横波入射到平面交界面上，也会发生同样的现象。 弹性波的绕射弹性波在传播过程中遇到障碍物边缘或孔洞时所发生的弯折现象称为波的绕射。障碍物或孔洞越小，波长越长，则绕射现象越显著。绕射现象反映出波的特性。在地震学中，研究震源附近区域内弹性波的传播时需要考虑波的绕射。爆炸反射界面当对叠加剖面作偏移时，我们用只适合于炮检共点数据接收记录的偏移理论(即零偏移距记录)。为了讨论零偏移距记录的偏移，需要改进我们的概念结构，现在我们来考虑两种记录方式：一个炮点和一个接收点在同一点上沿着测线移动记录的零偏移距剖面记录的能量沿着垂直于界面的入射路径到达界面，但这种记录观测系统实际上是不可实现的。现在我们考虑另外一种可以得到同样地震剖面的观测系统，设想将爆炸震源沿着反射界面放置(Loewenthal 等，1976)，同样将测线的每一个共中心点都放上一个检波器，使震源在同一时刻全部爆炸，激发出的地震波向上传播被地表检波器接收，这种实验描述的地质模型称为爆炸反射界面模型。结果来自爆炸反射界面模型的地震剖面很大程度上与零偏移距剖面是等效的，但有一个重要的差别：零偏移距剖面是一个双程时间记录(从震源到反射点再返回到同一位置的接收点)，而爆炸反射界面模型则是单程时间记录(从震源所在的反射点到接收点)，为了使这两种剖面更符合，我们可以设想在用爆炸反射界面模型时，地震波的传播速度是真实介质速度的一半。 零偏移距剖面与爆炸反射界面模型间的等价不是十分的严格，特别是测线方向上存在强烈的横向速度变化时(Kjartansson和Rocca，1979)。菲涅尔带 Fresnel zone 1.反射界面的一部分，从这部分界面所反射的能量能在第一次反射波的半波长距离内到达检波器从这区城来的反射波能最发生相长干涉。对于水平的反射面，中央的第一菲涅尔带是圆形。紧接的是一系列圆环，半径增大。2.第一菲涅尔带仅是平反射面的一部分，对形成反射有主要作用。对于谐波，相继的圆环带为效果是互相相消。3.菲涅尔透镜，使相消干涉带变黑，所以只有相长干涉带才能使光线通过。图F-21 菲涅尔条带 单色光舔与接收器在S，第一菲涅尔带半径Rt，第二菲涅尔条帝是阴影环，高价的条带也是环。主波长为。地滚波地滚波是沿地表或接近地表面传播的面波。常以有较低速度、较低频率、但有大的振幅为特征。可利用爆炸点及检波器的组合、滤波和叠加来抑制地滚波。瑞利波通常是其主要来源。希尔伯特变换概念简介在数学与信号处理的领域中，一个实值函数的希尔伯特变换(Hilbert transform)在此标示为H是将信号s(t)与1/(t)做卷积，以得到s(t)。因此，希尔伯特变换结果s(t)可以被解读为输入是的线性非时变系统(linear time invariant system)的输出，而此一系统的脉冲响应为1/(t)。主成分分析 主成分分析（karhunen-loeve）是一种压缩格式，是对图象实行一个线性变换潜水波学科：地球物理勘探 词目：潜水波 英文：diving waves 释文：地震波在地表非垂直入射于速度有垂向梯度的水平连续介质时，透射波射线遵循斯奈尔定律传播到最大穿透深度后立即回折传返地面，就像潜者入水到最大深度后再浮出水面一样，射线轨迹呈圆弧状，称为潜水波，也是一种折射波。导波导波， guided wave 是井内波场中斜射到井壁上，在井壁间多次反射和沿井传播，并径向干涉的那些波。对于地层横波速度大于井中流体波速的硬地层，井中以大于横波全反射角射向井壁的波，即使经过井壁间多次反射，能量也不会散失到井外，这部分波径向干涉形成驻波所对应的导波，沿井传播没有衰减，统称为传播模式。伪瑞利波和斯通利波就属于这一类。那些以小于横波全反射角射向井壁又多次在井壁间反射的波，每在井壁反射一次，就会有部分能量透射到井外，这部分波在井内传播径向也产生干涉效应形成导波。由于能量不断的被泄漏到井外，这类导波是衰减的，称为泄漏模式波，或简称漏模。以纵、横波临界角射向井壁的反射波，称为回响波，也构成导波的一部分。显式算法和隐式算法所谓显式和隐式，是指求解方法的不同，即数学上的出发点不一样。并不是说显式只能求动力学问题，隐式只能求静力学问题，只是求解策略不通。y0Z e#B(显式求解是对时间进行差分，不存在迭代和收敛问题，最小时间步取决于最小单元的尺寸。过多和过小的时间步往往导致求解时间非常漫长，但总能给出一个计算结果。解题费用非常昂贵。因此在建模划分网格时要非常注意。隐式求解和时间无关，采用的是牛顿迭代法（线性问题就直接求解线性代数方程组），因此存在一个迭代收敛问题，不收敛就的不到结果。两者求解问题所耗时间的长短理论上无法比较。实际应用中一般感觉来说显式耗时多些。由于两者解题的出发点，所以一般来说显式用于求解和时间相关的动力学问题。隐式用来求解和时间无关的静力学问题。但也不是绝对的。比如，用隐式求解时，为了克服迭代不收敛，改用显式算，但是要多给点时间，这样虽然克服了不收敛的问题，但是求解的时间费用也是相当客观的。另外，隐式也可以求解动力学问题。地震层析成像地震层析成像 英文：seismic tomography 释文：仿效医学上用x射线对人体内部组织结构进行逐层剖析成像的原理,利用地震波在不同方向投射的波场信息,对地下介质内部精细结构(例如速度、衰减系数、反射系数等的分布)进行成像。方法与反演类似,一般也将地下划分为网格,对每个单元给定要成像的参