0. 前言
地震勘探是做什么的？ 为了”探测“油藏，即寻找石油的地震方法 !
”地震“并不是天然地震，是”人工地震“。地震勘探方法是根据地震波传播理论，利用地下岩石的弹性差异，通过人工激发地震波，记录地震波在地层中传播的地震信号，通过对地震信号处理及解释以了解地下地质构造，地层分布。
1. 地震波
1.1 概念
地震波：由震源激发的弹性振动在地球介质内部及其表面传播的扰动；即在岩层中传播的弹性波。
弹性波：振动在弹性介质中的传播；
1.2 地震波类型
按是否在地球介质内部传播地震波可分为体波(内部)和面波(表面)
-
纵波(P Wave)
波的传播方向与质点振动方向一致
-
横波(S Wave)
波的传播方向与质点振动方向垂直
注意
① 纵波速度快于横波；
② 纵波可在固体流体中传播，横波只能在固体中传播；
地球内部3个圈层：地壳、地幔、地核
- 面波
沿着地球表面或界面传播的波；频率低、振幅强、传播速度低于体波；
1.3 地震勘探主要类型
-
纵波反射波地震勘探
激发纵波，接收反射纵波信息；
-
横波反射波地震勘探
激发横波，接收反射横波信息；
-
转换反射横波地震勘探
纵波激发，接收转换反射横波；
1.4 地震波的反射、折射、透射
地震波入射到地下岩层中，一部分能量会反射回来，还有一部分会投射下去；
- 反射定理
地震波入射到两种不同介质的分界面上，反射线、入射线与界面的法线在同一平面之内（三线共面），反射线和入射线分居法线两侧（两线分居），反射角等于入射角（两角相等）；
若地震波垂直入射，则入射角和反射角均为0度，三线合为一线
垂直入射下的反射系数 R R R
R = ρ 2 v 2 − ρ 1 v 1 ρ 2 v 2 + ρ 1 v 1 = z 2 − z 1 z 2 + z 1 R=\frac{\rho_{2} v_{2}-\rho_{1} v_{1}}{\rho_{2} v_{2}+\rho_{1} v_{1}}=\frac{z_{2}-z_{1}}{z_{2}+z_{1}} R=ρ2v2+ρ1v1ρ2v2−ρ1v1=z2+z1z2−z1
从上述公式中可以看出，产生反射波其反射界面上下的岩层必须有弹性的差异，即波阻抗的差异，地震反射系数的大小与波阻抗差异有关；
- 透射定理
地震波入射到两种不同介质的分界面上，会以一定的角度产生透射，反射线、透射线与界面的法线在同一平面之内（三线共面），入射角正弦与入射介质中的波速之比与透射角正弦与透射介质中的波速之比相等；
s i n θ 1 v 1 sin \theta_1\over v_1 v1sinθ1 = s i n θ 2 v 2 sin \theta_2\over v_2 v2sinθ2
若地震波垂直入射，入射角、透射角均为0度，三线合为一线，
垂直入射情况下的透射系数 T：
T = 2 ρ 1 v 1 ρ 2 v 2 + ρ 1 v 1 = 2 z 1 z 2 + z 1 T=\frac{2\rho_{1} v_{1}}{\rho_{2} v_{2}+\rho_{1} v_{1}}=\frac{2z_{1}}{z_{2}+z_{1}} T=ρ2v2+ρ1v12ρ1v1=z2+z12z1
入射角达到某一临界情况（下伏介质的速度大于上覆介质的速度），透射角等于90度，就会产生折射波