勘查地球物理课讲稿-地震

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1、地震勘探前面讲了重、磁、电三种物探方法，它们主要是用来研究大地构造和区域构造，划分出沉积盆地及盆地中的次级构造单元，指出有利的含油气区。在油气勘探工作中，特别是在详查阶段，地震勘探是起主导作用的。在我国如大庆油田首先是用地震方法发现了构造而找到的，接着胜利、大港、任丘等重要的大油田也都是这样。地震勘探所依据的是岩石的弹性。其基本的工作方法是在地表某测线上，在浅井中用炸药震源或非炸药震源人工激发地震波，地震波向下传播，当遇到弹性不同的分界面时，就发生反射或折射。我们可以在测线的一些点上用专门的仪器记录地震波，得到地层记录。由于接收的地震波受到了地下地层介质的改造，

2、就带有与地质构造、地层岩性等有关的各种信息，诸如时间，能量、速度、频率等。从地震记录中提取这些信息，就有可能推断解释地质构造的形态、含油气地层的分布等。也就是说地震勘探是通过观测和研究人工地震(炸药爆炸或锤击激发)产生的地震波在地下的传播规律来解决地质问题的一种地球物理方法。它是利用人工方式激发产生的地震波在地下弹性不同的地层内传播后，带回到地面的信息，来达到研究地下构造或探测的目的。地震勘探是在天然地震学的基础上发展起来的，产生于20世纪20年代，几十年来，随着科学技术的不断进步，地震勘探得到了迅猛发展，解决地质问题的能力显著增强，应用领域不断扩大。地震分为天

3、然地震和人工地震两种。人工激发的地震波随着时间增加在地下岩层中传播。这种地震波传播的动态特征集中反映在两个方面，一是波传播的时间与空间的关系，称为运动学特征，另一是波传播中它的振幅、频率、相位等的变化规律，称动力学特征。前者是地震波对地下地质体的构造响应，后者则更多地是地下地质体岩性特征，有时亦是地质体结构特征的响应。如同重力场、磁场和电场一样，地震波的运动学和动力学特征可以统称为地震波的波场特征。地震勘探的基本任务就是研究波场特征，以指导找矿和解决其它地质问题。地震勘探的物理基础是地下介质的弹性差异。根据产生波的弹性介质的形变类型，地震勘探可以分为纵波勘探和横

4、波勘探两大类。地震波的传播规律同几何光学相似，在传播过程中，遇到介质的分界面就会产生反射、透射或折射。又可根据波传播方式的不同，分为反射波法、折射波法和透射波法三种。不同方法有不同的勘探精度和不同的适应性。其中前两种是最基本的方法，在许多情况下，用折射波法可以判别地层的岩性。根据工作环境的差别，地震勘探可分为地面地震勘探、海洋地震勘探和地震测井三类。和其它地球物理方法一样，地震勘探方法工作可分为：野外采集、数据处理和资料解释三个基本环节。地震波在地下传播过程中，当地层岩石的弹性参数发生变化，从而引起地震波场发生变化，并产生反射、折射和透射现象，通过人工接收变化后

5、的地震波，经数据处理、解释后即可反演出地下地质结构及岩性，达到地质勘查的目的。由于地震勘探是一种利用地层岩石弹性参数差异进行勘探的地球物理方法，所以该方法在油气勘探、煤田勘探和工程地质勘探以及地壳和上地幔深部结构探测中发挥着重要的作用。相比于其它方法，它具有精度高、分层详细、高精度地确定沉积地层的倾角、探测深度大、解释结果较单一的优点，因此广泛用于解决构造问题，尤其是寻找油气、天然气矿床，目前，能源勘探的地震方法已普遍实现了数字化、不仅能迅速查明复杂的储油气构造和含煤构造，而且在岩性、岩相研究和直接找油方面也取得了重大进展。在水文、工程地质工作中，利用地层勘探可

6、以确定地下含水层、查明地下水位、研究基岩起伏、追索断裂带、确定覆盖层厚度等。通过查勘地质构造，地震勘探还可以间接寻找与构造有关的矿产，如铝钒土、砂金、铁、磷、铀等，也用于普查煤、岩盐、铝土等矿床。地震勘探基本工作过程如图下图，人工地震引起震源附近岩石内的质点发生振动。这种振动以震源为中心，由近及远地向四周传播，形成地震波。当遇到地下弹性性质不同的岩层界面时地震波将被反射和（或)折射，从而改变前进的方向，并折回地面，引起地面的振动。用检波器接收反射和(或)折射信号，并通过电缆将它们送入地震仪中记录下来，就获得了一幅地震记录。从记录上查出波到达地面各检波点的时间，并

7、利用一些已知的波速资料，就可以推断地下岩层分界面的埋深和产状，达到查明地质构造之目的。第一节地震勘探理论基础一、地震地质模型的基本分类地震勘探的区域主要是沉积岩地区。相对火成岩、变质岩地区而言，沉积岩具有沉积稳定，横向变化缓慢，成层性好的特点。但在漫长的地质历史时期经多次地壳运动，使地层出现各种各样的褶皱、断裂、剥蚀、风化等地质现象，从而导致相对简单的地质结构有时会变得异常复杂。为使问题可解，有必要从实际地质介质的性质、结构、成分、形状等特征出发，在不同假设条件下，对地质结构分类，建立不同的地震地质模型，使问题得以简化。1、理想弹性介质、粘弹性介质和塑性介质实际

8、地质介质大多数是固体，按