地震反射波的运动学

1、2.2地震反射波的运动学序:本节是重点内容。 从时间场时距曲面时距曲线 从时距曲线时距曲面时间场一、 直达波的时距曲线1 时距曲线的引入 反射波法地震勘探多在地面上激发地震波，并在地面上接收地震波。炮 检 距激发点到接收点的距离。自激自收炮检距为O。单道接收激发一次，只在一个位置上接收地震波。 多道接收（共炮点接收）激发一次，在多个点上同时接收地震波。 t 初至连线 0 地面 h V1 R V2 z t 初至连线 地面 h V1 R z V2 如果野外工作采用单道接收，且自激自收，则记录到的反射波的传播时间t与炮检距x无关，只与介质本身的地质因素有关。 但这样不经济，效率又低，生产中采用多道接

2、收（2道、12道、24道、48道、96道、1024道，120016=19200道）这时波的传播时间t不仅与地质因素有关，还与炮检距有关。地质因素不变时，炮检距，波的旅行时。 所以有必要研究在介质模型已知的情况下，地震波的传播时间与炮检距之间的关系，这种关系清楚了，反过来，在已知它们的关系时，就可推测出地下的地质模型，这也是地震勘探的目的。2 反射波时距曲线的定义 反射波从激发点传播到接收点，所用时间t与炮检距x之间的关系曲线，叫做反射波的时距曲线，t=t(x)。类似地，可定义折射波、透射波、直达波、面波、声波等的时距曲线。3 直达波时距曲线直达波没有碰上界面，直接从激发点传播到接收点的波。均匀

3、介质、共炮点、纵测线的直达波时距曲线为 。纵测线激发点和地震道的延伸方向在同一条直线上叫纵测线，否则叫非纵测线。注：本章的时距曲线全是共炮点纵测线的。 t 初至连线 0 地面 h V R z V2 在震源附近有面波和声波存在，它们都是直达波。只是速度有差异，同相轴的斜率不同。 二、单一水平界面同类反射波时距曲线。1 直接写 (6.2-24) t 双曲线 S O X 地面 y V P R V2 Z t 同相轴 初至连线 S O X 地面 y V P R V2 Z2虚震源原理 从震源O发出的波经过界面R上的P点反射后回到地面上S点所用的时间，与从虚震源发出的波以同样的速度直接传播到S点所用的时间相

4、等。是O关于界面的镜象。3.用虚震源原理推导时距曲线 4时间场方程波前面方程为：5时距曲线方程因为在地面上观测故有Z=0，因沿x方向观测故有y=0,即观测线方程为：，代入上式，得：，即 6时距曲面方程 波前面方程为： 在地面xoy上观测，测面方程为Z=0，代入上式得： 是双曲面7时距曲线特点（1）是双曲线， （2），极小点在震源点O正上方。 双程时间时间垂直反射时间自激自收时间三、单个倾斜界面反射波的时距曲线1 时距曲线方程 (6.2-20) t 双曲线 A S O X 地面 y V R P V2 Z 2.时距曲线的特点（1） 是双曲线（2） 双程时间：是震源处的法线深度。（3） 曲线极小点

5、注：要证明的话,可用时距曲线求导数，也可从图上看传播路径以最短。四、说明1 时距曲线的斜率=视速度的倒数=射线参数P 斜率=，斜率的倒数=视速度斯奈尔定律：又因为2 野外原始记录上同相轴的形状与时距曲线的形状一致 同相轴 初至连线 地面 R1 R2朱教材P23，燕昆P4，陆上册P35（1）原始单炮记录野外放一炮进行多道接收，将同一炮的各道记录波形在一张图上显示出来，叫原始单炮记录。（2）同相轴属于同一个界面的反射波的一串波峰或波谷。（3）时距曲线形状与同相轴形状一致（二者基本上有恒差） 同相轴找波峰或波谷时间。 时距曲线找初至时间。（4）找同相轴的意义由于干扰波及一些其它原因，原始记录上找初至

6、时间很难，找波峰或波谷较容易。这并不影响构造的形状，只影响找的界面与实际界面的深度有个较恒定的差，目前技术下接受了这个精度。（5）例子在波形记录上看到的双曲线型同相轴。如果最小时间在震源处的记录道上，说明地下有一水平界面。如果最小时间不在震源处的记录道上，说明地下有一倾斜界面。3 正演、反演的概念 正演、反演的概念大家不是第一次接触。上课只能从正演开始。实际工作难度更大，是反演问题，因为反演有多解性。0+3=31+2=32+1=33+0=3五、单个弯曲界面反射波的时距曲线1 弯曲界面反射波的时距曲线（略，P54）也是双曲线。（提示：可以把弯曲界面分成一段一段的倾斜界面来考虑） t 双曲线 O

7、X 地面 V1 V2 R Z2凸界面对反射波有发散作用3凹界面对反射波有聚焦作用（1）回转波的定义：在凹界面的曲率中心埋在地下时，在地面上一点激发时，会在地面上同一点收到来自同一个凹界面上多于一点的反射，整个反射波时距曲线出现交叉和回转，这种凹界面上的反射波叫回转波。（2） 回转波例子 t E D C F H B GA O X 地面 A H B G C F D E Z P53 图6.2-8回转波示意界面ABC对应反射时距曲线ABC段。界面CDE对应反射时距曲线CDE段。界面EFGH对应反射时距曲线EFGH段。特点：时距曲线有交叉部分，说明同一炮的同一接收点可收到两个以上点的反射。用途：帮助识别凹界面（向斜型界