应用地球物理学习题答案

一、名词解释

1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩石中的传播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。

2震动图：用μ～t坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。

3波剖面图：某一时刻t质点振动位移μ随距离x变化的图形称之为波剖面图。 4时间场：时空函数所确定的时间t的空间分布称为时间场。

5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地震波到达的时间相等，称之为等时面。

6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波或S波。

7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又称压缩波或P波。

8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。

9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻t1波前面上的各点，则可把这些点看做是新的震动源，从t1时刻开始产生子波向外传播，经过Δt时间后，这些子波波前所构成的包拢面就是t1＋Δt时刻的新的波前面。 10视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视速度。V*

11观测系统:在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√×追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。 12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。

13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到激发点的距离为横坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。 14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。

15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅

将随之减小，这称之为球面扩散或波前扩散。 二、判断题

1．视速度小于等于真速度。× 2．平均速度大于等于均方根速度。× 3.仅在均匀介质时，射线与波前面正交。× 4.纵波和横波都是线性极化波。×

5.地震子波的延续时间长度同它的频带宽度成正比。×

6.倾斜界面情况下，折射波上倾方向接收时的视速度等于下倾方向的视速度。× 7.折射波时距曲线是通过原点的直线，视速度等于界面速度。× 12．瑞雷面波是线性极化波。×

8.折射波的形成条件是地下存在波阻抗界面。× 9.对水平多层介质，叠加速度是均方根速度。√

10.从各个方向的测线观测到的时距曲线极小点位置，一般可以确定反射界面的大致倾向。√

11. 相遇观测系统属于折射波法的观测系统√ 12.将不能接收到折射波的区称为盲区√

13．反射界面越深，视速度越大，时距曲线越平缓。√

14．同一岩土介质中，纵波的吸收系数和横波的吸收系数相等。× 15．地震波在传播中高频成份损失较快，而存留了较低的频率成分。√ 16．纵波传播速度小于横波传播速度。× 17．地震勘探中检波器记录的是波剖面。×

18 一般来说，同一岩土介质中，纵波的吸收系数大于横波的吸收系数。√ 19物质越致密，其泊松比越小。√

20．绕射波时距曲线极小值位于绕射点正上方。√ 三、简答题

1.用文字和图示的形式分析震动图和波剖面图

振动图如下图所示，假设在离震源距离为r1的A点观测质点振动位移随时间的变化规律，用时间 t 为横坐标，质点位移u为纵坐标作图，可得图（b） 所示的图形。

该点地震波振动的位移大小称之为振幅值变化、振动周期（T）延续时间(?t)等特征。这种用坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的振动图。在实际地震记录中，每一道记录就是一个观测点的地震波振动图。 波剖面图 如下图所示，假定在某一确定的时刻 t，在距离震源点O的一定范围内的各不同距离的点上，同时观察它们的质点振动的情况，并以观测点与振源O的距离x为横坐标，以质点离开平衡位置的位移 u为纵坐标作图所得图形如下图（b）所示

从图中可以看出质点振动的波长?和该时刻的起振点 x2（波前）及停振点 x1（波尾）等特征。描述某一时刻 t 质点振动位移u 随距离 x 变化的图形称之为波剖面图。

2.什么是视速度？什么是真速度？它们之间有什么关系？

沿波射线传播的速度是真速度（2分），沿测线方向传播的速度是视速度（2分）。视速度与真速度之间的关系称视速度定理，其表达式为：V*?V/sin?， 其中V*为视速度，V为真速度，α是射线与地面法线间的夹角

3.折射波法有哪些观测系统？

单支时距曲线观测系统、相遇时距曲线观测系统、多重相遇时距曲线观测系统以及追逐时距曲线观测系统。

4.什么是多次覆盖系统？每激发一次，激发点和整个排列怎样向前移动？ 多次覆盖观测系统是根据水平叠加技术的的要求而设计的。水平叠加的概念：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点、不同接收点上接收到 的来自同一反射点的地震记录进行叠加。这样可以压制多次波和各种随机干扰波，从而大大提高了信噪比和地震剖面的质量，并且可以提取速度等重要参数。选定偏移距和检波距之后，每激发一次，激发点和整个排列都同时向前移动一个距离，直到测完全部剖面。 5.影响地震波速度的主要因素有哪些？

岩石的密度 孔隙度 压力和温度 埋藏深度和地质年代 其它因素包括地质构造运动，岩层的风化侵蚀等。

6.单层倾斜界面折射波时距曲线的特点是什么？

（1）上倾与下倾方向时距曲线斜率不同，其视速度不同，上倾方向视速度大于下倾方向的视速度。

（2）上倾与下倾方向观测到的初至区距离和盲区大小不同，在下倾方向接收时，初至区距离和盲区较小，截距时间也要小些。 在上倾方向接收时，初至区距离和盲区要大些，截距时间也要大些。据此可以判断界面的倾向。

（3）当 i+??90o 时若在下倾方向接收，折射波射线将无法返回地面，这时盲区无限大。而在上倾方向接收，则入射角总是小于临界角，无法形成折射波。

V ?*(4)上倾与下倾方向观测的视速度分别为：

V1V1*V ?sin(i??) sin(i??)（a ）

i=? V*?? （b） i

(5)若已知V1，则可根据相遇时距曲线的视速度求得倾角和临界角以及V2（V2 =

V1 /sin i）。

7.水平界面反射波时距曲线的特点是什么？

（1）直达波的时距曲线为反射波时距曲线的 渐近线；

（2）若界面R同时是折射界面，在临界点附近，反射波受到折射波的干扰； （3）V*的变化原因，在于反射波到达各观测点的入射角不同； （4）反射界面越深，视速度越大，时距曲线越平缓。 8.地震波在传播过程中的衰减规律是什么？

地震波由于受波前扩散和吸收衰减的影响，在介质中传播的振幅变化规律可

A?A0??(f)?rer上式中? (f)为频率的函数.

用下式表示:

除此以外，地震波在

传播过程中，当遇到不同岩层的分界面时，将产生波的透射、反射及波的转换等，如果分界面不平整，还会产生波的散射（漫射），这些过程也会损耗地震波的能量，使波的振幅减. 9.什么是大地滤波作用?

地震波在传播过程中随着距离或深度的增加，高频成分会被很快地损失掉，而且波的振幅按指数规律衰减。实际地层对波的这种改造，通常称为大地低通滤波器效应。

10.写出纵波、横波、面波速度的大小关系？ 面波<横波<纵波

12.形成地震反射波和折射波的条件是什么？

形成反射波的条件：界面上下有波阻抗差异；形成折射波的 条件：界面下层速度大于上层速度，并且达到临界角i 13.如何确定反射波法的最大和最小炮检距

1. 最大炮检距xmax 就是炮点与最远一道之间的距离，一般最大炮检距应大致等于最深目的层的深度h，或

mmax?(0.7~1.5)h 2. 最大炮检距太大会带来宽角反射的畸变影响；

3. 最小炮检距xmin 是炮点与最近一道检波器之间的距离,又称偏移距； 4. xmin不应小于最浅目的层的深度； 5. xmin大一些可以消除声波和面波干扰。 四、选择题 1．振动图是A

（A）一个质点在振动过程中，位移随时间变化的曲线

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