《地震地层学-》讲义-第一讲资料课件

《地震地层学》讲义第一讲地震地层学的概念及相关基础7/27/20231长江大学地球科学学院陈波第一讲地震地层学的概念及相关基础课程安排地震的相关基础地层学的概念地震地层学的概念及作用7/27/20232长江大学地球科学学院陈波1、课程安排第一讲地震地层学的概念及相关基础课程类型：专业选修课总学时：32理论学时：26实习学时：6要求：听课、记笔记、无故旷课三次（含三次）以上没有学分参考书：1、《地震地层学解释基础》徐怀大编

2、《地震地层学》徐怀大等译7/27/20233长江大学地球科学学院陈波2、地震的相关基础关于地震子波的概念地震信号的形成地震反射的地质意义第一讲地震地层学的概念及相关基础7/27/20234长江大学地球科学学院陈波信号

信号是消息的表现形式，通常表现随若干变量而变化的某种物理量。在数学上，可以描述为一个或多个独立变量的函数。关于地震子波的概念f1(t)=Asin(πt)f1(t)7/27/20235长江大学地球科学学院陈波信号的频谱特征主频率频谱宽度关于地震子波的概念频谱变换7/27/20236长江大学地球科学学院陈波地震子波就是人工激发的地震信号在地震中，在震源处用炸药激发地震波时，爆炸的瞬间形成的是一个尖脉冲。含有丰富的各种频率成分而在时间上极为短促。在波向四周传播的过程中，受到周围介质的吸收作用高频成分衰减最快。在传播1—2秒之后，波形仍将继续变化，频谱成分继续降低，延续时间继续加长，变化速度大为降低，波形相对稳定下来，这种相对稳定的波在地震勘探中称为子波。关于地震子波的概念7/27/20237长江大学地球科学学院陈波关于地震子波的概念人工激发的地震信号7/27/20238长江大学地球科学学院陈波关于地震子波的概念子波信息的表达：1、延续时间（子波长度）2、频率特征（频宽与主频）3、振幅强弱4、相位特征子波选择：相位、能量、频率和子波长度7/27/20239长江大学地球科学学院陈波t=t1+t2t:沙1井总静校正量

t1:激发深度引起的静校正量

t2:高程引起的静校正量

地震子波选择实例t2t1沙1井激发深度大井口地面高程324.648m地震剖面处理基准面高程500m关于地震子波的概念7/27/202310长江大学地球科学学院陈波测量关于地震子波的概念7/27/202311长江大学地球科学学院陈波试验方法：震源采用2kg炸药震源检波器位于5000m处接收分别在潜水面以下1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m、8m深度激发最终选取激发井深：潜水面以下4m深度激发（激发面高程：308.38m）

子波选择－激发井深试验激发井深试验频谱分析图潜水面以下1m激发，药量2kg潜水面以下2m激发，药量2kg潜水面以下3m激发，药量2kg潜水面以下4m激发，药量2kg潜水面以下5m激发，药量2kg潜水面以下6m激发，药量2kg潜水面以下7m激发，药量2kg潜水面以下8m激发，药量2kg潜水面以下4m激发，药量2kg潜水面以下6m激发，药量2kg

激发井深试验振幅对比图振幅振幅（uv）7/27/202312长江大学地球科学学院陈波潜水面以下1m激发，药量2kg潜水面以下2m激发，药量2kg潜水面以下3m激发，药量2kg潜水面以下5m激发，药量2kg潜水面以下6m激发，药量2kg潜水面以下7m激发，药量2kg潜水面以下8m激发，药量2kg潜水面以下4m激发，药量2kg7/27/202313长江大学地球科学学院陈波子波选择－激发药量试验试验方法:

检波器固定在5000m处接收；用0.5kg、1kg、2kg、3kg、4kg、6kg、8kg药量，在激发深度为潜水面以下4m深度分别激发最终选取药量1kg激发药量试验频谱分析激发药量试验振幅对比图振幅振幅（uv）潜水面以下4m深度激发，药量8kg潜水面以下4m深度激发，药量6kg潜水面以下4m深度激发，药量4kg潜水面以下4m深度激发，药量1kg潜水面以下4m深度激发，药量0.5kg潜水面以下4m深度激发，药量3kg潜水面以下4m深度激发，药量2kg7/27/202314长江大学地球科学学院陈波2、地震的相关基础关于地震子波的概念地震信号的形成褶积

地震反射的地质意义分辨率问题第一讲地震地层学的概念及相关基础7/27/202315长江大学地球科学学院陈波地震记录界面1界面2R1<0R2>0震源产生的子波界面1反射后得到的地震波界面2反射后得到的地震波假设：R1>R2R2<R3R3地震信号的形成反射系数R＝反射系数的振幅入射系数的振幅（P2V2-P1V1）（P2V2+P1V1)波阻抗反射系数R＝7/27/202316长江大学地球科学学院陈波

在地震勘探中，震源产生的扫描信号产生在发送到地下的同时，在震源附近的一个参考检波器进行记录，设地下有三个反射层R1、R2

、R3。记录道检波器接收到这三个层的反射时间分别为t1、t2、t3，如果我们把它们分别记录下来如图所示，它们是震源信号与地层的反射系数褶积得到的。而我们得到的实际地震记录是b、c、d三条曲线叠加的结果。地震信号的形成7/27/202317长江大学地球科学学院陈波褶积子波在传播过程中通过地层界面的反射产生一个新的信号，它与原来的子波信号不同，这个新信号可以通过子波与反射系数的褶积表达。地震子波通过反射界面以后形成的地震波的波形与子波一致，但振幅和极性发生了变化。输入的是一个尖脉冲，输出的是一个复杂的波形。这种变化的过程就相当于地震子波与反射系数的褶积地震信号的形成7/27/202318长江大学地球科学学院陈波

在地震勘探中，由炸药爆炸等震源产生一个尖锐的脉冲，在地层介质中传播，并经过反射界面反射后返回地面，其理想的地震记录应该是与震源子波一样的一系列尖脉冲，其中每个脉冲表明地下存在一个反射界面，整个脉冲系列表明了地下一组反射界面，这种理想的地震记录x(t)可以表示为：反射系数时间序列褶积地震信号的形成其中，b是震源脉冲值，为一常数，§(t)是反射界面的反射系数。7/27/202319长江大学地球科学学院陈波由于地层介质具有滤波作用。这种大地的滤波作用相当于一个滤波器。因此，由于震源发出的尖脉冲经过大地滤波器的滤波作用后，变成一个具有一定时间延续的波形b(t),通常叫做地震子波。这时，地震记录是许多反射波迭加的结果，即地震记录x(t)是地震子波b(t)与反射系数§(t)的褶积。图3-6大地滤波作用褶积地震信号的形成7/27/202320长江大学地球科学学院陈波

在地震勘探中，震源产生的扫描信号产生在发送到地下的同时，在震源附近的一个参考检波器进行记录，设地下有三个反射层R1、R2

、R3。记录道检波器接收到这三个层的反射时间分别为t1、t2、t3，如果我们把它们分别记录下来如图所示，它们是震源信号与地层的反射系数褶积得到的。而我们得到的实际地震记录是b、c、d三条曲线叠加的结果。地震信号的形成7/27/202321长江大学地球科学学院陈波地层特性：波阻抗＝速度*密度与子波波形褶积预测反褶积共深度点叠加加多次波振幅恢复振幅衰减反褶积滤波地层滤波叠加频率滤波随机噪声反比叠加猝发噪声叠加倾角校正地震野外记录相干噪声地表校正仪器编校通过表层信号校正获得最终解释地震数据成果地震资料采集地震资料处理地震资料解释7/27/202322长江大学地球科学学院陈波Tjs22

Tjb17/27/202323长江大学地球科学学院陈波2、地震的相关基础关于地震子波的概念地震信号的形成地震反射的地质意义第一讲地震地层学的概念及相关基础7/27/202324长江大学地球科学学院陈波Tjb1Tjs22

地震反射的地质意义7/27/202325长江大学地球科学学院陈波Tjs22

Tjb1地震反射的地质意义7/27/202326长江大学地球科学学院陈波Tjb1Tjs22

地震反射的地质意义7/27/202327长江大学地球科学学院陈波沙2井Tjs22

Tjb1Tjs21

地震反射的地质意义7/27/202328长江大学地球科学学院陈波地震反射的地质意义地震分辨率问题7/27/202329长江大学地球科学学院陈波7/27/202330长江大学地球科学学院陈波7/27/202331长江大学地球科学学院陈波7/27/202332长江大学地球科学学院陈波7/27/202333长江大学地球科学学院陈波7/27/202334长江大学地球科学学院陈波7/27/202335长江大学地球科学学院陈波7/27/202336长江大学地球科学学院陈波7/27/202337长江大学地球科学学院陈波7/27/202338长江大学地球科学学院陈波7/27/202339长江大学地球科学学院陈波7/27/202340长江大学地球科学学院陈波地震分辨率问题地震反射的地质意义7/27/202341长江大学地球科学学院陈波地震分辨率问题地震反射的地质意义7/27/202342长江大学地球科学学院陈波地震分辨率问题地震反射的地质意义一个地层剖面中,可能存在很多相邻的反射界面。当有地震波入射到这些界面时,这些相邻的反射波就会相继到达地面观测点。每个反射界面的反射波都有一定的延续时间。设界面的反射波的延续时间用Δt表示，两个相邻界面的反射波到达地面同一接收点的时间间隔为Δτ，则当Δτ>Δt，两个相邻界面的反射波在地震记录上可以分辨；

Δτ<Δt时则不能分辨。7/27/202343长江大学地球科学学院陈波ES10井合成地震记录35Hz25Hz30Hz20Hz新地震老地震地震分辨率问题地震反射的地质意义7/27/202344长江大学地球科学学院陈波25Hz30HzSK8-10SK8－67/27/202345长江大学地球科学学院陈波25Hz30HzSK8-10SK8－1SK8-10与SK8-1井间地震正演模型特征7/27/202346长江大学地球科学学院陈波25Hz30HzSK8-8SK8－1SK8-8、SK8-5、SK8-1与SK8-10井间地震正演模型特征SK8-5SK8-107/27/202347长江大学地球科学学院陈波25Hz30HzES10cES10SK8-10、ES10和ES10c井间地震正演模型特征SK8-107/27/202348长江大学地球科学学院陈波地震分辨率问题地震反射的地质意义子波波长＝速度＊周期＝速度／频率如果波长大于地层厚度，则地层顶界界面可以形成彼此独立的反射，否者形成复合波。分辨率就是区分独立地质体的能力。提高分辨率的主要方法是提高地震的分辨率或提高震源的频率并展宽频带。7/27/202349长江大学地球科学学院陈波地震反射的地质意义7/27/202350长江大学地球科学学院陈波3、地层学的概念什么是地层学地层分类第一讲地震地层学的概念及相关基础7/27/202351长江大学地球科学学院陈波什么是地层学根据1972年国际地层划分、术语和用法规定“地层学源于拉丁文Stratum和希腊文Graphia，是描述地层的科学。涉及在正常顺序下，岩层（和其他共生岩体）的形状、排列、分布、年代顺序、划分以及有关岩石具有的任一或全部特征，成分和性质的关系。包括成因、组成、环境、年代、历史、与生物进化的关系和其他岩层特征。所有岩石类型都属于地层学和地层划分的总范畴，某些非层状的岩体，因为与岩层伴生或关系密切，也置于地层学下考察。第一讲地震地层学的概念及相关基础3、地层学的概念7/27/202352长江大学地球科学学院陈波地层学分类年代地层地质年代岩石地层古生物地层古地磁地层同位素地层地震地层与层序地层第一讲地震地层学的概念及相关基础3、地层学的概念表征地层的年代