地震沉积学在川东北YB+地区沉积相分析中的应用

第43卷 第2期 煤田地质与勘探

Vol. 43 No.2

2015年4月 COAL GEOLOGY & EXPLORA TION Apr . 2015

收稿日期: 2013-09-24 作者简介: 单蕊(1984—)，女，山东单县人，工程师，硕士，从事煤田地震勘探解释工作. E-mail ：sanxin1984@https://www.wendangku.net/doc/4b13387527.html, 引用格式: 单蕊，李元杰，王千遥. 地震沉积学在川东北YB 地区沉积相分析中的应用[J]. 煤田地质与勘探，2015，

43(2)：91–95.

文章编号: 1001-1986(2015)02-0091-05

地震沉积学在川东北YB 地区沉积相分析中的应用

单 蕊，李元杰，王千遥

(中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077)

摘要: 将地震沉积学理论应用于川东北YB 地区陆相须家河组二段沉积相分析。以低频层序界面为约束条件，采用三维地震相位展开技术建立高频层序地层格架；利用三维Wheeler 变换技术自动拉平高分辨层序地层格架的地震同相轴，建立等时年代地层格架，将地震数据体转换为年代地层数据体；在此基础上，提取具有等时意义的年代地层切片进行沉积相分析。结果表明：该方法能直观地反映沉积体的几何形态、展布规律、纵向演化和平面变迁等特征，对后续的勘探开发具有指导意义。

关 键 词：地震沉积学；等时地层格架；相位展开；Wheeler 变换；沉积相 中图分类号：P631 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2015.02.019

Application of seismic sedimentology in sedimentary facies analysis in YB area

SHAN Rui, LI Y uanjie, W ANG Qianyao

(Xi ′an Research Institute , China Coal Technology and Engineering Group Corp , Xi ′an 710077, China )

Abstract: The theory of seismic sedimentology is applied to Xujiahe Formation in YB area, Northeast Sichuan. First, constrained by primary sequence boundaries, the high-resolution sequence stratigraphic framework is auto-matically identified and traced through 3D phase expansion. Then the seismic events along the sequence strati-graphic interfaces are flattened through 3D Wheeler transformation. Thus sequence stratigraphic framework is transformed into chronostratigraphic framework and simultaneously seismic data is transformed into iso-chorn-strata data. The slices extracted from these data are used for analyzing sedimentary facies. Case studies show that this method can determine the spatial distribution and evolution of sedimentary facies, which can predict the geometry, distribution and evolution of reservoir and the promising targets for future exploration.

Key words: seismic sedimentology; isochronous stratigraphic framework; phase unwrapping; Wheeler transformation;

sedimentary facies

目前，地震沉积学已经与沉积学、地层学、层序地层学等研究融为一体[1]。曾洪流最早提出了地震沉积学概念，将其定义为利用三维地震资料研究地层在不同时间、不同空间的沉积特征和演化过程，将三维地震资料转换到地质年代域，进行沉积学分析。地震沉积学通过研究等时地层格架下地层沉积演化规律，更全面认识地层岩性、沉积及演化过程，成为精细油气勘探的重要手段之一[2-4]。本文运用地震沉积学理论，通过建立等时地层格架，将时间域三维地震资料转换到地质年代域，提取地层切片，从具体的沉积相特征分析，有效地预测了砂体平面展布和纵向演化规律，为研究区精细勘探奠

定基础。

1 层序地层格架建立

1.1 低频层序地层格架建立

低频层序地层格架的建立，可作为高分辨层序地层格架的约束条件，确保高分辨层序地层格架的准确性。

根据低频层序界面在地震剖面上的响应特征和识别标志，追踪同相轴连续性较好、特征清晰、可横向追踪的层位，进行精细构造解释。结合钻孔、测井资料，通过合成记录标定，确定地震层位的层序地层意义，建立低频层序地层格架。

· 92 ·

煤田地质与勘探 第43卷

1.2 高频层序地层格架建立

Stark [5]首次提出利用展开相位来表征地层相对地质时间的思想，建立高精度层序地层格架。Stark [6] 2004年进一步介绍两种建立相对地质时间数据体的方法并进行比较。一种是使用常规解释技术，一种是利用瞬时相位展开技术。比较发现，瞬时相位展开技术可以获得更多的细节信息。祁国亮 [7]借鉴干涉合成孔径雷达数据相位解缠原理，提出基于三维地震数据瞬时相位展开，建立高分辨层序地层格架的方法，生成了可精细表征地层年龄大小的相对地质年代数据体。

1.2.1 地震瞬时相位展开原理

地震相位值域在 [–π，π]之间，且具有周期性，是真实相位的主值，被称之为瞬时相位。一维传统相位缠绕的数学描述可以表示为：

()()t W n n f j éù=??(n =0,1,2,3,???,N ) (1)

式中 ()n f 表示真实相位(展开相位)；

()n j 表示瞬时相位；[]t W X 表示相位缠绕算子，使得()n j 最终落在[]π,π-区间内；t 代表不同缠绕情况的标示。

通过式(1)进而写成：

()()()2()t t n W n n k n j f f p éù==+?? (n =0,1,2,3,???,N )

(2)

式中 ()t k n 是待求的整周期数，使得

()ππt W n f éù-??≤≤

由于三角函数相位的截断作用，展开相位与瞬

时相位的相差是2π的整数倍。只要找到相应的2π的整倍数N (x )，就可将瞬时相位正确恢复为展开相位，这个过程被称为相位展开[8-9]。Stark [5]给出了一维地震记录相位展开过程及地震记录相位与相对地质时间的关系示意图和较为简单的相位展开算法(图 1)。

a —原始地震记录；

b —瞬时相位；

c —瞬时相位周期数；

d —展开相位

图1 一维地震记录的相位与展开相位的关系[5]

Fig.1 Phase unwrapping results of a single trace [5]

图1表明，随着地震信号旅行时的增大，展开相位值随之增大，地震剖面和瞬时相位剖面中同一周期的波峰、波谷与展开相位剖面中的展开相位值具有较好的对应关系；追踪地震数据体中的同相轴，等价于追踪对应的展开相位值。展开相位值随地震旅行时、相位周期个数的增加而增加，每一地震道中不同采样点的展开相位值具有唯一性。总体来说，用展开相位可有效地表征相对地质时间 [5-7,10]。 1.2.2 高频层序地层格架建立

高频层序地层格架建立的关键是准确识别、追踪高频层序界面。在低频层序界面约束下，采用相

位展开技术获得反映地层相对地质年代的展开相位数据体，追踪该数据体中具有相同展开相位值的采样点，得到对应高频层序界面的地震层位。经过钻井标定使其具有实际地质意义，建立高频层序地层格架，生成可以精细表征相对地层年龄的相对地质年代数据体[7]。

低频层序约束相位展开方法建立高频层序地层格架能够自动追踪等时沉积界面，实现自动识别年代地层框架模型中包含的由沉积作用控制的地质等时界面的目标，并可以用在任何的属性及反演数据体上。

第2期单蕊等: 地震沉积学在川东北YB地区沉积相分析中的应用·93 ·

2等时年代地层格架的建立

2.1 Wheeler变换

三维Wheeler变换是建立等时地层切片数据体的基本方法，其本质是拉平层序地层格架中所有代表等时沉积界面反射的地震同相轴。魏嘉等[11]认为：对于年代地层框架模型的建立，使用Wheeler 变换后的三维模型能更精细地反映沉积演化。

在高分辨层序地层格架的基础上，三维Wheeler 变换技术可以建立精细的、能够反映沉积演化的年代地层模型 [12-13]。相位展开方法建立的高频层序地层格架包含不同规模和级别的层序地层界面，可在纵向上选择任意相位间隔(相对地质时间间隔)，横向上连续追踪代表同一地质时间的等值相位。沿着每一个地震采样点拉平的相位等值面具有严格的等时性，生成的等时地质年代数据体具有较高准确性和分辨率。

2.2年代地层切片

利用地震沉积学开展沉积相分析的关键是从地震数据中提取等时地质界面上能够反映沉积体系展布的地震属性信息，即等时地层切片。

等时地质年代数据体中对应相同时间的采样点同在一个等时面上[14-16]，在此基础上提取的年代地层切片代表相同地质时间的地震响应。与传统的沿层切片和时间切片相比，其等时性和分辨率有所提高，更接近于等时沉积界面，同时具有较高的垂向分辨率[11]。

3 YB地区地震沉积相分析

3.1 区域沉积背景

YB地区位于川东北西缘，上三叠统须家河组以上均为陆相沉积地层。须家河组沉积是在印支运动早期剥蚀基础上进行的。沉积初期YB地区主要为三角洲前缘环境，发育水下分支河道及河口坝砂体，推测物源来自于北东和北西两个方向，早期以北东向物源为主，晚期有北西向物源注入。

3.2 地震沉积学分析

对目标区域开展地震沉积学研究，选择叠前全波形反演弹性参数聚类方法分析[17]生成的砂体指数作为基础数据(图2)。砂体指数越高，砂岩越发育；反之，砂岩指数越低，泥岩越发育。图2中砂泥岩横向展布较为自然，基本反映岩性变化趋势，能满足本区砂泥岩识别需要。需要说明的是，图中深色表示砂岩含量较高区，浅色表示砂岩含量较低区。

本文在生成瞬时相位数据体后(图3)，选择低频层序界面作为顶底约束，相位展开生成相对地质年代数据体(图4)；图中色标指示相对地质时间，从深到浅，地质年代由老变新。相对地质年代体通过Wheeler变换生成等时地质年代体(图5)，建立等时年代地层格架。等时年代地层格架中，横坐标与原始三维地震数据体(砂体指数数据体)相同，Z坐标是相对地质年代，色标指示同图2。

图2 砂体指数数据体

Fig.2 Sand index

data

图3 瞬时相位数据体

Fig.3 Instantaneous phase data

结合测井资料分析，YB102井须二段深度为5 126~5 382 m，以须二段顶底界面为约束，对应相对地质年代分别为2 341—2 310。须二段中部泥岩段深度5 275~5 327 m，对应相对地质时间2 335—2 329。从年代地层切片中选取的典型切片(图6)，清晰地显示须二段中部自下而上沉积体系的展布与演化过程。

·94 ·煤田地质与勘探第43卷

图4 相对地质年代数据体Fig.4 Relative geologic time

data

图5 等时地质年代数据体Fig.5 Chronostratigraphic

data

图6 须二段中部年代地层切片

Fig.6 Chronostratigraphic slices of the middle member of Xujiahe Formation (digit represents relative geologic time)

第2期单蕊等: 地震沉积学在川东北YB地区沉积相分析中的应用·95 ·

a. 相对地质时间 2 335：研究区北部、西部的砂体指数较低，YB102井对应灰黑色泥岩段，反映此时泥岩分布较广，沉积一套较稳定的薄层湖相泥岩。相对地质时间2 334开始，研究区西北部一带，发育一个北西-南东展布的多砂带(图中黑色线所示区域)，该条带在纵向上从相对地质时间 2 334到

2 333，明显表现出砂质含量逐渐增高的特征。

b. 相对地质时间 2 331：这是一个重要的沉积环境转换期，表现为河道形态及展布特征较之前有显著差异，砂体范围变小，相对地质时间2 334与2 333时期发育的砂质条带逐渐成为研究区的主要物源。研究区西北部YB102—YB11井区附近砂体范围扩大，反映北西向物源供给的增加。

c. 相对地质时间 2 330：继承了相对地质时间

2 331切片的沉积特征，西北部砂体分布范围继续扩大，反映物源主要来自西北部；而早期东侧的物源逐渐消失，仅在研究区东北角有砂体分布。该时期砂体分布明显不规律，说明水体变浅，砂体受湖浪改造作用显著。但是低能的分流间湾特征很明显。

d. 从相对地质时间2 335到2 331切片整体来看，研究区沉积相变化较小，说明该时段沉积环境继承性发育，河道比较稳定，水下分流河道砂、河口砂坝等主要分布在研究区东侧及中部地区，泥岩、粉砂质泥岩主要分布在研究区西部。

可见，通过年代地层切片分析沉积微相的纵向演化和平面分布变迁模式，克服了等时切片和沿层切片穿时造成的影响，可直观地恢复古沉积面，精确地反映沉积体的几何形态、展布特征、纵向演化过程，对下一阶段的勘探开发具有指导意义。

4结论

川东北YB地区的研究实例表明，地震沉积学在应用于沉积相平面分布及演化规律研究中，能较为精确地反映沉积体的几何形态、展布规律、纵向演化过程，对后续的勘探开发具有积极的指导意义。

地震沉积学在多种资料联合反馈的基础上，以各等时地层为研究单元，能更全面认识地层岩性、沉积及演化过程。

致谢：中国地质大学(武汉)卞爱飞讲师、朱伟博士、祁国亮等人作了前期研究，在此表示感谢。参考文献

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(责任编辑宋震炎)

地球物理学专业

地球物理学专业人才培养方案 教研室主任： 系主任： 教学副院长： 院长：

一、专业代码：070801 二、专业名称：地球物理学 三、标准修业年限：四年 四、授予学位：理学学士 五、培养目标： 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美等方面全面发展，具有良好的思想政治素质、人文素质、创新精神与实践能力，具有扎实的数理基础，掌握基本的地质学原理与方法，系统掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本技能，具有从事地震监测预测，地质矿产、煤田和油气资源勘查，道路桥梁的工程地球物理检测等方面的实际工作和研究工作初步能力的应用型人才。 六、基本要求： （一）知识要求： 1.具有基本的人文社科理论知识和素养，在哲学、经济学、法律等方面具备必要的理论知识，对社会有较强的适应能力； 2.具有扎实的数学、物理基础； 3.掌握基本的地质学原理与方法； 4.掌握地球物理场论、数字信号分析、水文地质学等专业基础知识； 5.系统地掌握固体地球物理学和勘探地球物理学的基本理论和基本知识； 6.掌握地震监测预测的基本理论与方法。 （二）能力要求： 1.具有较强的人际交往意识和初步的人际交往能力； 2.具有良好的自学能力和终身学习的意识； 3.具有独立思考问题、分析问题、解决问题的能力； 4.具有独立设计实验，并能对实验数据进行分析评价的能力； 5.具有独立地利用计算机进行文字和图像信息处理及进行科学计算的能力； 6.具有创新意识和创新精神，对特优学生要求具有质疑和挑战传统的理论、方法、假设的意识和能力； 7.了解全球自然灾害现状及防灾减灾体系研究发展趋势，具备综合防灾减灾意识及防震减灾宣传教育能力； 8.具有一定的提出新的问题和新的方法，分析、推断、解释新问题的能力； 9.得到从事基础研究和应用研究的初步训练。 （三）素质要求： 1．热爱祖国，具有高尚的民族气节、良好的道德品质和中华民族的传统美

地震沉积学中的相位转换(相移)问题

90°相位转换（相移）技术和切片技术、分频技术都是地震沉积学的几项重要技术。90°相移技术更是经常出现在地震沉积学文献中。上周一个中国地质大学的用户问我，如何确定相移的度数。为了回答这样问题，现将文献中涉及到的相关论述摘录如下： 1、90°相位转换技术 波形和测量振幅是地震相位谱的函数。地震解释人员通常要求处理人员提供零相位的地震数据 ,它在地震解释中具有很多优点 ,包括子波的对称性、主瓣中心 ( 最大振幅 ) 与反射界面一致以及较高的分辨率。但是在零相位地震数据中波峰、波谷对应于地层界面 ,岩性地层与地震相位之间不存在良好的对应关系 ,要建立地震相位与岩性测井曲线间的联系很困难 ,尤其是薄互层发育的情况下。90°相位转换的方法通过将地震相位旋转 90°后把反射波瓣提到地层的中心 , 以此来克服零相波的缺点。地震反射波形相对于砂岩层对称而不是相对于地层界面对称 , 这使得地震反射同相轴与岩性地层对应 ,地震相位也就具有了岩性地层意义，这样地震相位在一个波长的厚度范围内与岩性唯一对应。一方面在应用于实际数据时 , 这种方法更加易于解释,另一方面相位转换之后地震道与岩性测井更加具有一致性。图 2 是秘鲁 S油田的一个例子 ,从图中可以看到 ,转换后地层界面的位置由蓝轴( 正相位 )内转换到了零相位的位置 ,在层位追踪时减小了视觉误差造成的层位拾取位置的误差 , 而且地震相位与岩性测井曲线更加吻合 , 使地震相位具有了岩性地层意义。 2、不只是90° 90 °相位变换技术的核心思想是 : 在零相位地震资料的情况下地层界面对应于波峰值或波谷值 , 地层的岩性与地震相位间不存在对应关系 , 通过相位90 °旋转使地层界面对应于零相位 ,这样地震道也就能更好的模拟测井波阻抗, 地震相位也就具有了地层意义。所以 90 °相位转换并没有提高地震资料的分辨率 ,只是使地震相位具有了地层意义。从相位转换的方法本身来说 ,本文认为 ,不应仅局限于 90°相位转换。相位转换的目的是赋予地震相位以地层的意义 ,将地层界面标定到零相位上 ,所以具体转换角度要根据标定后测井分层上目的层位对应的地震相位来决定，如经过标定某四级层序界面对应 45 °相位 , 那么在解释这个层面时就需要将相位调整 45°，使其层面对应于零相位 , 只有这样才能达到通过相位转换赋予相位以地层意义的目的。

地震沉积学的研究方法和技术

地震沉积学的研究方法和技术 摘要]地震沉积学是一门主要运用地震资料研究沉积岩和沉积相的学科。其研究要依据沉积学的规律并且以地质研究为基础。此门学科的运用的主要技术有地层切片、90相位转换和分频解释等。[关键词]地震沉积学；研究方法和技术；白云深水区 一、地震沉积学的概念 曾洪流提出，地震沉积学是主要应用地震储层预测方法对等时地层格架中的沉积相的分布与形成过程进行研究。它是层序地层学、沉积学、地震储层预测相结合的产物，是在地震地层学和层序地层学之后出现的一门新的边沿交叉学科。 二、最主要的三种研究方法与技术 当前地震沉积学还处于探索和发展阶段，所以在其研究中的实用技术还比较少，本文主要介绍地层切片、90相位转换和分频解释这三种研究方法与技术。 1地层切片技术 地层切片主要是把我们所追踪的一组等时沉积的界面分别作为顶和底，在顶和底之间以相等的间隔的切出一系列的层位，然后沿着这些切出的层位一一生成地层切片。利用地层切片进行沉积相识别的关键点有：一、由单井沉积相识别地震相，建立它们之间的联系；二、通过单井相推断沉积环境，并建立其沉积相模式，以沉积相模式为指导将地震相转化为沉积相。 由于精细研究的需要，本文对白云深水区珠江下及珠海组目的层段

层序地层格架进行划分，将对LST21、ZHSQ6、ZHSQ5、ZHSQ4作分析，其中从上到下分别为SQ21的低位砂、ZHSQ6高位低位砂、ZHSQ5高位砂、ZHSQ4低位砂层段。为了达到对沉积过程精细研究的目的，将砂组层分别内插了8个层位。 在选择与地质等时界面相对应的地震同相轴作参考时，可选取与层序边界和最大洪泛面相对应的反射同相轴，对区域性地质界面加以追踪。本次研究以层序顶底界面为边界进行等比例层位内插，生成内插层位，通过对内插后的层位沿层开了一个小的时窗，在小时窗内进行沿层属性的提取，由于小时窗内包含的信息具有统计特征，比单样点的振幅更具有地质沉积上的意义，所以这样做的结果更能精确客观的反映地下的沉积现象。 2.90相位转换技术 为了克服零相位波的一些缺点（如零相位地震数据不适合用于对薄层砂体进行解释），90相位转换将地震相位旋转90，将反射波的主瓣提至薄层砂体的中心。这样就可以将地震反射的同相轴和岩层相对应起来，于是地震相位就相应的具备了岩性的意义，可以使剖面得到更好的解释。 本文选择了白云深水区的零相位数据体作了90相位转换的尝试。首先作出白云深水区北坡连井的地震剖面，通过对比原始地震剖面和作了90相位转换后的剖面，从同相轴与测井曲线的对应关系来看，较强的红轴、黑轴与声波测井曲线之间有较好的对应。经过多井曲线与地震同相轴的对比分析，认为在白云深水区90相位转换后的数据体同相轴

固体地球物理学

固体地球物理学 （学科代码：070801） 一、培养目标 本学科培养德、智、体全面发展，具有坚实的地球物理理论基础和系统的专业知识，了解固体地球物理学和与其相关学科发展的前沿和动态，能够适应二十一世 纪我国经济、科技和教育发展的需要，并具有较熟练的实验技能和较强的动手能力，具有较全面的计算机知识，具有独立从事该学科领域研究和教学能力的高层次人 才。 二、研究方向 1. 地震学、 2. 地球动力学、 3. 岩石物理、 4. 应用地球物理学、 5. 城市地球物理学 三、学制及学分 按照研究生院有关规定。 四、课程设置 英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。 学科基础课和专业课如下所列。 基础课: GP15201★地球内部物理学★（4） GP15202★ 地球动力学★（4） GP15203★地球物理反演★（4） 专业课：

GP14201 计算地震学（3） GP14202 地球物理学进展（4） GP14203 地震学原理（4） GP15210 地震勘探（3） GP15211 定量地震学（4） GP15212 地震偏移与成像（4） GP15213 工程地震学（4） GP15214 岩石本构理论（4） GP15215 应用地球物理学（3） GP15216 地球内部电性与探测（4） GP15218 现代计算机与网络应用（3） GP15219 固体力学（4） GP15220 城市地球物理学（3） GP15701 地球物理高级实验（2） PI05204 工程中的有限元法（3） GP16201 固体地球物理理论（4） GP16202 地球科学中的近代数学（4） GP16203 地球科学前沿讲座（4） 备注：带★号课程为博士生资格考试科目。 五、科研能力要求 按照研究生院有关规定。 六、学位论文要求 按照研究生院有关规定。

地震沉积学在徐家围子断陷的应用

第11卷第10期2011年4月1671—1815（2011）10-2165-07 科学技术与工程 Science Technology and Engineering Vol.11No.10Apr.2011 2011Sci.Tech.Engng. 地震沉积学在徐家围子断陷的应用 宋效文 1 马世忠 1 秦秋寒 1 周莹 2 （东北石油大学地球科学学院1，大庆163318；大港油田公司油气勘探开发研究院2，天津300280） 摘要徐家围子断陷深层勘探取得了重要成果，但是营四段砾岩研究难度较大，导致该后备潜力储层研究程度较低。文中 应用地震沉积学的先进理论技术方法（沉积模式和规律指导下的基于井震结合的相位转换、三维可视化、地层切片、分频、相干等技术方法）针对营四段砾岩展开研究，确定了该区为北北西主物源，刻画出了扇体轮廓及内部结构，为后期勘探开发奠定了重要基础。同时，在实践应用的过程中更加明确了地震沉积学中技术方法的适用条件及注意事项。关键词 地震沉积学 地层切片相位转换 分频技术中图法分类号 P631．4 TE122； 文献标志码 B 2011年1月14日收到 黑龙江省教育厅科学技术研究 项目（11521010）资助 第一作者简介：宋效文（1980—），男，山西人，东北石油大学博士生，研究方向：油气田开发地质与储层综合预测。E-mail ：nepusxw@live．cn 。 地震沉积学是应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的学科， 它是继地震地层学、层序地层学之后的一门新的综合性学科。其理论基础在于对地震同相轴穿时性的重新认识，但它是层序地层学和沉积学的发展而不是替代， 地震沉积学研究要以地质研究为基础，在沉积学规律的指导下进行。体系域表征、 90?相位转换、地层切片和分频解释是目前地震沉积学中的几种常用的技术 ［1—4］ 。 2002年徐家围子断陷深层高产工业气井的钻探成功，显示了该地区广阔的资源前景，作为重要后备潜力储层的砾岩由于研究难度较大（营四段之下是火成岩， 古地形差异大，古地貌复杂，营四段砾岩本身为近源沉积、粒度相对均值且厚度变化极大）， 目前研究程度较低，单纯的井或者地震方面的研究已经不能满足勘探开发的需要， 应用地震沉积学的先进的理论及技术方法对营四段砾岩展开研究， 进行沉积相及沉积微相展布特征的描述，对徐家围子断陷营四段砾岩勘探开发有着重要的意义。 1区域地质概况 徐家围子地区位于松辽盆地北部徐家围子-北 安断陷带上，东到肇东-朝阳沟背斜带与莺山断陷带， 南至松花江，西为安达-肇州背斜带，北为明水斜坡。近南北向展布，长90km ，中部最宽处有55km ， 面积5400km 2 ，是松辽盆地北部深层规模较大的断 陷。受徐西、宋西两条边界断裂控制，为西断东超型箕状断陷，沉积地层主要为古生界地层、上侏罗统-下白垩统断陷期地层、下白垩统坳陷期地层，营四段属下白垩统营城组。 2 地震沉积学概念及适合研究区的技术路线 2．1 地震沉积学定义 1998年，美国学者曾洪流， Henry ，Riola 等首次使用了“地震沉积学”一词［5］ ，认为地震沉积学是利 用地震资料来研究沉积岩及其形成过程的一门学科 ［6］ 。2001年，曾洪流等将“地震沉积学”定义为利 用沉积体系的空间反射形态和沉积地貌之间的关系来研究沉积相、沉积岩和沉积建造。 Schlager 等认为“地震沉积学”是利用高精度地震资料、现代沉积环境和露头古沉积环境模式来识别沉积单元的三维几何形态、内部结构。

地震学原理与应用Chapter5b(1)

二、地震波辐射源的理论模式 1.集中力系点源 (1)集中力 弹性力学中为了分析连续体的运动，引入： Δm为ΔV中之质量；ΔF 为 Δm所受之合力。 1)r点上单位质量所受的体力(密度)： 2)r点上单位体积所含质量受到的体力(密度)： V r , m Δ F Δ lim )t,r ( X V Δ ∈ = → Δ V Δ r t), ,r ( X t),r (ρ m Δ F Δ V Δ m Δ lim V Δ F Δ lim t),r ( F V V ∈ = = = → Δ → Δ 即运动方程中的体力项。

*如果：???? ?Δ?=Δ∈≠V r 0,V r 0,t),r ( F *如果：(t) g t)dV', r'( F lim V V =∫ Δ→Δ当ΔV 趋于r 点时，积分有限。则称g(t)为作用在r 点上的集中力。 用Dirac δ函数表示： F(r, t)＝g(t)δ(r) (2)力场的势函数(用Φ和Ψ表示) *据场论分析，矢量场作Stokes 变换(分解)： 0,t),r ( F =Ψ??Ψ×?+Φ?=① *对①式两边分布求散或求旋： Ψ ??=Ψ??Ψ???=Ψ×?×?=×?Φ?=??2 2 2 )(F ;F ②

它们都是泊松方程(非奇次的拉普拉斯方程)，有定解 ∫∫ ∞ ∞ ×?= Ψ???=dV' ) r' -r (π 4 t) , r' (F ') t ,r (;dV') r' -r (π 4 t), r' (F ' t),r (Φ③ *求③式的积分：

第二式也可类似导出。力势可由给定的力场表示： ?? ? ? ?? ?×?=Ψ???=Φ∫∫∞∞dV'r t), r' (F 4π1 t),r (dV'r t) , r' (F 4π1 t),r (** ④ (3)几种基本的集中力系点源的弹性波辐射场 (均匀各向同性弹性全空间) 1)单个集中力引起的位移场(基本解)*运动方程： F u μ)u ()μ2(λt u ρ22+×?×?????+=??⑤ *位移矢量场的Stokes 分解(用小写字符?和ψ表示)： ψ;ψu =??×?+??=⑥

第七章 地震预测1

地震学原理与应用
第七章 地震预测

一、概说
当今世界，各种自然灾害频频发生，全世界每年大约发生20起严 重的自然灾害，年平均死亡8万余人，经济损失80余亿美元。自然灾害 是对现代科学的挑战。 地震灾害的猝发性和惨重性给人类以极大威胁，地震所造成的巨 大灾害和损失，遥居各种自然灾害之首。 1995年1月17日，日本兵库县南部地震(MW＝7.2)，发生在工业发 达、人口密集的现代化大都市大阪－神户地区。这个地震造成人员死 亡5413人、受伤2.7万人；直接经济损失超过1000亿美元。 2011年3月11日，发生在日本东北部海域的MW 9.0地震及诱发的 海啸，已确认造成14435人死亡、11601人失踪；造成了重大人员伤亡 和财产损失 。
2013-5-27 地震学原理与应用第七章 2

大陆是人类主要活动地区，发生在大陆的地震虽只占全球 地震的15％，但大地震给人类造成的损失却占全球地震损失的 85％。中国是世界大陆区地震分布最广的国家，据1970-1980年 的统计，地震造成的伤亡和损失超过了其他国家和地区的总 和，地震预报的紧迫性明显地摆在中国地震工作者面前。 2008年5月12日下午14:28发生在四川汶川地区的MS8.0级地 震，截至8月25日统计，确认死亡69226人，失踪17823人，受伤 374643人，累计受灾人数4624.9048万人。直接经济损失估计超 过8451亿元人民币。 党和国家领导人多次到灾区视察、指导抗震救援工作。
2013-5-27 地震学原理与应用第七章 3

地震沉积学的概念

地震沉积学的概念、方法和技术 董春梅张宪国林承焰 (中国石油大学地球资源与信息学院山东东营 257061) 摘要简单地讲,地震沉积学是应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的学科,它是继地震地层学、层序地层学之后的又一门新的边缘交叉学科。其研究内容、方法和技术与地震地层学、层序地层学和沉积学等其他学科都有所不同,地震沉积学最大的理论突破在于对地震同相轴穿时性的重新认识。但它是沉积学的发展而不是替代,地震沉积学研究要以地质研究为基础,在沉积学规律的指导下进行。90°相位转换、地层切片和分频解释是地震沉积学中的三项关键技术。相位转换使地震相位具有了地层意义,可以用于高频层序地层的地震解释;地层切片是沿两个等时界面间等比例内插出的一系列层面进行切片来研究沉积体系和沉积相平面展布的技术;基于不同频率地震资料反映地质信息的不同,采用分频解释的方法,使得地震解释结果的地质意义更加明确。 2005年2月,地震沉积学国际会议在美国休斯敦召开,继地震地层学、层序地层学之后,地震沉积学作为一门新的学科越来越受到人们的关注。国外上世纪80年代开始出现地震沉积学这个名词,但由于地震分辨率和研究手段的限制,没有形成一套系统的理论体系和完整的学科,国内近几年虽然广泛开展利用地震资料进行沉积相、地层岩性识别的研究,但还没有出现有关地震沉积学的系统研究。本文对这门新学科的有关概念、主要方法和关键技术进行阐述。 1 有关地震沉积学的概念 在墨西哥湾北部中新世地层Tiger浅滩地区高频层序研究中,曾洪流等人研究发现,四级层序的地震响应是一系列沉积界面的组合,包括层序顶底及在地震剖面上难以识别的内部界面[1] ,常用的地震剖面简单追踪的方法已经不能划分这样的四级层序边界和体系域了。针对这种情况,曾洪流等人提出了基于地震沉积学的高频层序解释方法:首先在平面上分析低级层序(二、三级层序)地层格架中高分辨率沉积要素;然后在垂向上和三维视图中研究高频层序地层背景[1]。 1998年曾洪流,Henry,Riola等首次使用了“地震沉积学”一词[2] ,认为地震沉积学是利用地震资料来研究沉积岩及其形成过程的一门学科[3] 。地震岩石学和地震地貌学组成了地震沉积学的核心内容[1]。将地球物理技术与沉积学研究相结合,二者联合反馈进行沉积相分析是近几年地震沉积学应用领域中推广最快的一项技术,但这只是地震沉积学应用的一个方面。地震沉积学与地震地层学、层序地层学、沉积学等学科相关,但是在概念、研究内容、方法技术等方面都有所不同。 从研究内容上看,沉积学的研究范围从微观的岩石孔隙结构、成岩作用等到宏观的沉积相和沉积体系展布,地震地层学主要通过地震同相轴的接触关系研究层序地层格架,而地震沉积学主要是在地质规律(尤其是沉积环境及不同沉积环境下沉积相模式)的指导下利用地震信息和现代地球物理技术进行地层岩石宏观研究、沉积史、沉积结构、沉积体系和沉积相平面展布的研究(图1)。 从研究方法技术上看,沉积学研究离不开对岩石的直接观察和实验分析[4] ,在沉积岩的研究中通过镜下观察及各种实验手段对岩石进行微观层次上的研究是沉积岩研究的一个很重要的内容,对沉积环境的分析首先对野外露头或者岩心进行细致全面的观察描述,包括对岩性、沉积构造、古生物标志、地球化学

机械波与电磁波的区别与应用

机械波与电磁波的区别与应用 机械波与电磁波是波的两种主要形式，它们共有波的基本特性：比如说能发生反射、折射、干涉、衍射，都能够传播能量与信息，波速、波长、频率之间具有同样的关系。它们又有各自不同的地方：电磁波是一种纵波，有偏振现象，机械波的形式可以是纵波也可以是横波、电磁波的传播不需要介质，机械波必须在介质中传播。由于两者性质的不同，他们在现实生活中也有着不同的应用。 远距离的测量可以用到机械波和电磁波。在海上航行的船只在测量海底深度时会用到一个叫声纳的装置，它的工作原理是发出一束能量很强的超声波，超声波在到达海底后发生反射，测量超声波发射到反射回船只的时间就能得到海底的深度。当测量地球到月球的距离时，就必须用到电磁波。将上述工作原理中的超声波改为电磁波就能合理地测量地球到月球之间的距离。超声波的穿透能力很强，在水中传播时损耗很小，所以能够较好地测量海底的深度，但是超声波不能在真空中传播，所以在测量地月距离时必须要用到电磁波。 机械波的另一个主要应用表现在对地震波的测量和分析。 地震波是由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波。地震发生时，震源释放出巨大的能量。震源区的介质在这股能量的驱动下发生剧烈的振动和破裂，这种振动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及其表层各处传播出去，形成了连续介质中的弹性波。地震震源施放出的能量沿振动波传播到地表，给地面的建筑物造成强烈的破坏。 地震波主要分为两种，一种是实体波，一种是表面波。表面波只在地表传递，实体波能穿越地球内部。实体波在在地球内部传递，又分成P 波和S 波两种。 P 波为一种纵波，粒子振动方向和波前进方平行，在所有地震波中，前进速度最快，也最早抵达。P 波能在固体、液体或气体中传递。 S 波前进速度仅次于P 波，粒子振动方向垂直于波的前进方向，是一种横波。S 波只能在固体中传递，无法穿过液态外地核。 表面波又称L 波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。表面波有低频率、高震幅和低频散的特性，只能沿地表传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 根据对波动方程20tt xx u v u -=的分析可以得到：地震波的传播速度由下式决定。 v = 该式中E 为介质的弹性模量，ρ为介质的密度。

地震沉积学的概念_方法和技术

文章编号:100020550(2006)0520698207 ①教育部第二届高校优秀青年教师教学科研奖励基金资助.收稿日期:2005212229;收修改稿日期:2006203209 地震沉积学的概念、方法和技术 ① 董春梅　张宪国　林承焰 (中国石油大学地球资源与信息学院　山东东营　257061) 摘　要　简单地讲,地震沉积学是应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的学科,它是继地震地层学、层序地层学之后的又一门新的边缘交叉学科。其研究内容、方法和技术与地震地层学、层序地层学和沉积学等其他学科都有所不同,地震沉积学最大的理论突破在于对地震同相轴穿时性的重新认识。但它是沉积学的发展而不是替代,地震沉积学研究要以地质研究为基础,在沉积学规律的指导下进行。90°相位转换、地层切片和分频解释是地震沉积学中的三项关键技术。相位转换使地震相位具有了地层意义,可以用于高频层序地层的地震解释;地层切片是沿两个等时界面间等比例内插出的一系列层面进行切片来研究沉积体系和沉积相平面展布的技术;基于不同频率地震资料反映地质信息的不同,采用分频解释的方法,使得地震解释结果的地质意义更加明确。关键词　地震沉积学　穿时性90°　相位转换　地层切片　分频解释 第一作者简介　董春梅　女　1963年出生　副教授　博士　沉积岩石学及储层地质学中图分类号　P65　P512.2　文献标识码　A 2005年2月,地震沉积学国际会议在美国休斯 敦召开,继地震地层学、层序地层学之后,地震沉积学作为一门新的学科越来越受到人们的关注。国外上世纪80年代开始出现地震沉积学这个名词,但由于地震分辨率和研究手段的限制,没有形成一套系统的理论体系和完整的学科,国内近几年虽然广泛开展利用地震资料进行沉积相、地层岩性识别的研究,但还没有出现有关地震沉积学的系统研究。本文对这门新学科的有关概念、主要方法和关键技术进行阐述。 1　有关地震沉积学的概念 在墨西哥湾北部中新世地层Tiger 浅滩地区高频层序研究中,曾洪流等人研究发现,四级层序的地震响应是一系列沉积界面的组合,包括层序顶底及在地 震剖面上难以识别的内部界面[1] ,常用的地震剖面简单追踪的方法已经不能划分这样的四级层序边界和体系域了。针对这种情况,曾洪流等人提出了基于地震沉积学的高频层序解释方法:首先在平面上分析低级层序(二、三级层序)地层格架中高分辨率沉积要素;然后在垂向上和三维视图中研究高频层序地层 背景[1] 。 1998年曾洪流,Henry,R i ola 等首次使用了“地 震沉积学”一词[2] ,认为地震沉积学是利用地震资料 来研究沉积岩及其形成过程的一门学科[3] 。地震岩 石学和地震地貌学组成了地震沉积学的核心内 容[1] 。将地球物理技术与沉积学研究相结合,二者联合反馈进行沉积相分析是近几年地震沉积学应用领域中推广最快的一项技术,但这只是地震沉积学应用的一个方面。地震沉积学与地震地层学、层序地层学、沉积学等学科相关,但是在概念、研究内容、方法技术等方面都有所不同。 从研究内容上看,沉积学的研究范围从微观的岩石孔隙结构、成岩作用等到宏观的沉积相和沉积体系展布,地震地层学主要通过地震同相轴的接触关系研究层序地层格架,而地震沉积学主要是在地质规律(尤其是沉积环境及不同沉积环境下沉积相模式)的指导下利用地震信息和现代地球物理技术进行地层岩石宏观研究、沉积史、沉积结构、沉积体系和沉积相平面展布的研究(图1)。 从研究方法技术上看,沉积学研究离不开对岩石 的直接观察和实验分析[4] ,在沉积岩的研究中通过镜下观察及各种实验手段对岩石进行微观层次上的研究是沉积岩研究的一个很重要的内容,对沉积环境的分析首先对野外露头或者岩心进行细致全面的观察描述,包括对岩性、沉积构造、古生物标志、地球化学标志等方面的全面描述。然后综合各种相标志,运 用沉积学原理,对古沉积环境作出正确的解释[5] 。地震地层学主要是在井点信息的约束下研究地震剖 　 第24卷　第5期2006年10月沉积学报 ACT A SE D I M E NT OLOGI CA SI N I C A Vol .24　No 15 Oct .2006

第五章 地震波的激发和震源机制3

2.利用S波偏振确定断层面
?1 = ε tg 1) S波的偏振角ε的定义：
SH SV
由直接的记录计算出真入射的SV、SH。 ?1 SH ε = tg SV 2)用地震记录实测ε，并画在Wolf 网上 将Wolf 网上过台站，以 ε为切向的大园弧BC画 出。
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《地震学原理与应用》第五章
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3)由位错源理论求出偏振方向，并画在Wolf网上 *剪切位错源的震源坐标系 (与断层面法向n 一致)
(与X1，X3组成右手直角坐标系) (与断层面滑动方向λ一致) 则剪切位错源 的辐射波谱为：
*辐射图形因子
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《地震学原理与应用》第五章
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震源坐标中，eθ方向与偏 振方向(BC)夹角为： ?? du ?1 ε ' = tg ( ) ?θ du
(注意：它虽能确定偏振方向 ，却不是偏振角的定义)
cos θ sin ? ε ' = tg ( ? ) cos 2 θ cos ?
?1
当震源是剪切位错源时 ，位于(θ，?)的台站上 有：
因此，设定一{Xi}便可计算出任意指定点(θ，?)上的偏振方向。
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《地震学原理与应用》第五章
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4) 穷举对比
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《地震学原理与应用》第五章
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三、破裂过程和震源参数
断层面上各点同时破裂不太合乎实际，比较合理的模型应是一 个破裂过程(有限时段)。
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《地震学原理与应用》第五章
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地震沉积学的研究步骤、研究方法

地震沉积学方法：根据地震沉积学的定义，地震岩性学和地震地貌学是地震沉积学的两个核心组成部分。利用地震岩性学方法可将一个三维地震数据体转化为一个地层岩性数据体，对这种地层岩性数据进行地震地貌学分析，可以将物理意义上的地震属性参数转换为含有岩性标记的高分辨率沉积相平面图。对多层沉积相平面图按地质时间顺序综合分析，可得出有关盆地沉积史、有利砂体分布的地质信息。地震岩性学主要利用地震资料确定或预测主要沉积岩性。 在目前技术条件下，实现常规地震资料岩性标定最经济、最有效的方法是地震道90°相位。90°相位子波将地震响应的主波瓣最大振幅点移至薄层中间点，此时的地震响应对应于薄层中点，这使主要地震同相轴对应地质上定义的储集层单元，如砂岩层。如此，在0～1 个波长范围，地震极性即可与岩性相对应。虽然当地层厚度小于四分之一波长时准确度不高，但地层的顶底面可以被确定在振幅过零点上。当将上述方法应用于实际资料时，地震同相轴和薄地层岩性单元之间将建立一一对应关系，这将使沉积岩性的地震解释工作变得更容易，如区分砂岩和泥岩。这些优点是零相位及其他相位地震资料所不具备的。另外，地震资料的岩性转换也可通过地震反演技术、地震参数分析和时频分析技术实现。 地震地貌学主要依据现代沉积学和主要沉积砂体的地貌形态，推断沉积类型。沉积体系作图要借助合适的地层切片工具以及以此为基础的地质体追踪和三维显示工具。建立准确的时间地层格架是地震地貌学作图成功的关键，应选择产状基本不随地震资料频率变化而变化的同相轴，或至少是来自最大洪泛面或特殊岩性的地震反射作为等时地层格架中的标志同相轴；避免将角度不整合面用作标志界面或使角度不整合面出现在两个标志界面之间；避免不经检验将任何已追踪层位直接当作标志界面使用。 至于具体地层切片方法，应根据特定的构造和地层条件选择：如果地层是席状且平卧的，时间地层切片可能足以满足需要；如果地层是席状但不平卧，沿层切片是适合的；如果地层既不是席状也不是平卧的，则必须选择地层切片，或两个标志层之间的等分切片。在实际应用时，地层切片法是首选方法，因为其对所有上述 3 种情况都适用。在地层简单、地震资料质量很好的情况下，有时也可以用地震异常体自动追踪的方法直接获取地震参数平面图。 地震沉积学工作流程：常规高分辨率层序地层学和沉积学研究主要依靠高分辨率（厘米级别）的钻井和测井资料，传统的地震地层学研究利用的则是低垂向分辨率（10～30 m）地震剖面，二者在分辨率上的巨大

地球物理学专业培养方案

地球物理学专业培养方案 一、专业介绍 地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。研究方向包括地震学、勘探地球物理学、地球内部物理学、岩石力学与岩石物理学、地球电磁学和大地测量学等，该专业学术研究与应用研究并重，其研究成果不仅有助于增进对地球结构和各种物理现象及其运行规律的科学认识，而且也可以为众多的国民经济建设中具有重要意义的产业部门或高科技领域提供支撑，例如，勘探和开发利用石油与天然气、金属与非金属矿藏，预测与预防（或防治）诸如地震、火山、滑坡及岩爆等自然灾害，此外，地球物理学在国防领域也有很重要的应用。 二、专业培养目标 系统掌握本学科基础理论和专业知识，具备基本地球物理实验技能，具有严谨求实的工作态度和作风，具有较强的知识更新能力，具有适合现代科技发展和社会需求的创新意识和创业精神，具有国际化视野的高素质地球物理人才。毕业后能胜任地球物理学相关科研、应用和管理等工作，也可进一步攻读硕士或博士学位。 三、学制、授予学位及毕业学分要求 1、学制：四年。按照学分制管理机制，实行弹性学习年限，年限为3-6年。 2、学位：对完成本科培养方案内容并符合主修要求的学生，授予理学学士学位。 3、最低学分要求：本学科本科专业毕业最低学分要求为151.5学分（细分要求见第七部分）。 四、主干学科 地球物理学

五、专业主要（干）课程 地球与空间科学导论、普通地质学、理论力学I、弹性力学、数值分析、概率论与数理统计、数学物理方法、科学计算和计算机编程、地球物理学基础I (地震学原理)、地球物理学基础II（地磁学、地电学）、地球物理学基础III（重力学、地热学）、应用地球物理学I（地震勘探原理）、应用地球物理学II（重磁电探测方法及测井）、地球物理实验等。 六、主要实践性教学环节 地球物理野外实习、地质学野外实习、应用地球物理学II（重磁电探测方法及测井）、地球物理实验等。 七、课程结构及最低学分要求分布 通识通修必修课68.5学分 通识通修选修课10学分 专业基础课 26学分 专业核心课 22 学分 专业选修课 15 学分 实践课程（包括毕业论文、科技创新项目）10学分 最低毕业学分要求共 151.5 学分。 注：必修课学分不包括实践性课程学分，但包括理论课所带的实验课。

地震学

一、地震学的主要研究内容及主要应用 1、地震学的主要研究内容 地震学主要是研究固体地球介质中地震的发生规律、地震波的传播规律以及地震的宏观后果等课题的综合性科学。是固体地球物理学的一个分支，研究固体地球的震动和有关现象的一门科学，固体地球物理学中的一个重要分支。它不仅研究天然的地震，也研究某些人为的或自然因素所造成的（比如地下爆炸、岩浆冲击、岩洞塌陷等）地的震动。2、地震学的主要应用 天然地震是在特定的地质条件下，地下发生的一种物理现象，它使地面震动,甚至造成破坏。这个现象不是孤立的,而是一个物理过程中能量突然大量释放的阶段。地震学的应用就表现在： （1）、认识了地震这个过程就可选择适当的前兆来预测地震，预测地震，可以根据地震地质的情况或历史统计资料，这种方法是长期的并带有一定程度的不确定性；另一种方法是根据地震发生的前兆进行预测，这可以是短期的。若要科学地预测地震，这些都是需要对地震学深入研究的。（2）、预防地震不仅是一个科技问题，而且还要考虑地震的社会影响。在地震学的范畴内，这就是根据地震资料来采取防震措施或提出抗震设计。这项工作现正发展成为地震学的一个重要分支──工程地震学。（3）、由地震震源发出的地震波可以穿过地球的任何深度而又返回地面，从而带来地球内部的信息，特别是地球内部各个深度的地震波传播速度。而这个速度与该处介质的密度和弹性有关，所以地震学是研究地球内部最基本的方法。观测内容包括地震波的波形变化和到达时间，以及大地震时地球自由振荡的频谱。根据地震观测结果可以独立地计算地球内部的结构，但同其他的地球物理数据配合时，还可以确定地球内部组成的物理性质和物理状态。 （4）地震波可以用做传递信息的工具直接寻找油、气田和等等。 二、.地震学与土地资源管理的学科交互 由于我的专业是土地资源管理，这个专业的重点是研究土地特征及其管理的，而地震与地震灾害则主要介绍地震及地震所带来的灾害，两者有着非常密切的关系。在我们刚刚结束的第四纪地质学与地貌学和遥感原理与应用还有测量学几门课程上也有提到地震灾害，因此我们专业或多或少的会接触到地震学，这也算我当初选这门课程的理由之一吧。而我认为把两者联系在一起目前最成功的应用应该算CIS技术了。

地震学原理与应用Chapter6a(1)

地震学原理与应用
第六章 地震活动的主要特征及 成因假说
2014-4-29 《地震学原理与应用》第六章 1

一、地震活动的特点
1.宏观特点： 2.地震动的特点：
(1) 强度：
(人类长期观测的成果)
伴有断层活动，特别是大浅震。 （因与果曾有争议。）
1)相差悬殊。目前可观测到-3～9 级的地震，折算为辐射的弹 性波能可差18个数量级。 32[9-(-3)]?1.15×1018 2)存在极限。古今强震 ≤9.5级。
(2) 频带：
目前可测 10-2～103sec 。 (上限与地球半径、速度有关)
(3) 频谱：
1)远场、大震具有共同的特征； 2)细节各有个性。
2014-4-29 《地震学原理与应用》第六章 2

3.震级─频度关系
(1) G-R公式
(地震活动性的定量描述)
Gutenburg和Richter对南加州和全球地震作统计研究，得出： log10N(M)＝a－bM 其中，N(M)称地震频度，频繁程度，单位时间里的次数。 * Uppsala地震研究所用1918─1964共47年的资料统计的全球地 log10N＝10.40－1.15M 震频度曲线： N为每10年、震级为(M, M+0.5)地震次数的平均值。
( log10N＝8.73－1.15M
震级 8 .5 - 8 .9 8 .0 - 8 .4 7 .5 - 7 .9 7 .0 - 7 .4 * 6 .5 - 6 .9 * 6 .0 - 6 .4
2014-4-29
N：1年中ΔM＝0.1 M±0.05 )
释 放 能 量 E (1 0 2 3 尔 格 /1 0 年 ) 156 113 80 58 41 30
全球的地震次数和能量(1918－1964)
地 震 频 度 N '(1 /1 0 年 ) 3 11 31 149 560 2100
*表示不是实 测数据是按 公式外推的。
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《地震学原理与应用》第六章

地球物理学专业

地球物理学专业

地球物理学专业人才培养方案 教研室主任： 系主任： 教学副院长： 院长：

一、专业代码：070801 二、专业名称：地球物理学 三、标准修业年限：四年 四、授予学位：理学学士 五、培养目标： 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美等方面全面发展，具有良好的思想政治素质、人文素质、创新精神与实践能力，具有扎实的数理基础，掌握基本的地质学原理与方法，系统掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本技能，具有从事地震监测预测，地质矿产、煤田和油气资源勘查，道路桥梁的工程地球物理检测等方面的实际工作和研究工作初步能力的应用型人才。 六、基本要求： （一）知识要求： 1.具有基本的人文社科理论知识和素养，在哲学、经济学、法律等方面具备必要的理论知识，对社会有较强的适应能力； 2.具有扎实的数学、物理基础； 3.掌握基本的地质学原理与方法； 4.掌握地球物理场论、数字信号分析、水文地质学等专业基础知识； 5.系统地掌握固体地球物理学和勘探地球物理学的基本理论和基本知识； 6.掌握地震监测预测的基本理论与方法。 （二）能力要求： 1.具有较强的人际交往意识和初步的人际交往能力； 2.具有良好的自学能力和终身学习的意识； 3.具有独立思考问题、分析问题、解决问题的能力； 4.具有独立设计实验，并能对实验数据进行分析评价的能力； 5.具有独立地利用计算机进行文字和图像信息处理及进行科学计算的能力； 6.具有创新意识和创新精神，对特优学生要求具有质疑和挑战传统的理论、方法、假设的意识和能力； 7.了解全球自然灾害现状及防灾减灾体系研究发展趋势，具备综合防灾减灾意识及防震减灾宣传教育能力； 8.具有一定的提出新的问题和新的方法，分析、推断、解释新问题的能力； 9.得到从事基础研究和应用研究的初步训练。

复杂介质下地震波数值模拟方法研究及其应用

北京航空航天大学计算机学院 硕士学位论文开题报告 论文题目：复杂介质下地震波数值模拟方法研究及应用专业：计算机科学与技术 研究方向：计算机图形学 研究生：梁堰波 学号：SY0906430 指导教师：杨钦(教授) 北京航空航天大学计算机学院 2010年11月19日

目录 1 选题依据 (2) 1.1 选题意义 (2) 1.2 国内外研究现状分析 (3) 2 论文研究方案 (4) 2.1 研究目标 (4) 2.2 研究内容与方法 (5) 2.3 技术路线 (5) 2.4 关键技术与难点 (6) 3 预期目标与研究成果 (6) 4 工作计划 (7) 5 参考文献 (7)

复杂介质下地震波数值 模拟方法研究及其应用 1 选题依据 1.1 选题意义 本课题来源于实验室课题。 地震数值模拟(Seismic Numerical Simulation)是地震勘探方法研究的前提和基础，对地震数据处理及解释起着重要的作用。地震数值模拟是首先给出地下介质结构模型，并已知相应的物理参数，进而通过给定的物理方程模拟地震波在地下各种介质中传播时的规律，并计算出各个观测点所观测到的数值而形成地震记录的地震模拟方法。地震数值模拟在地震勘探和地震学的各项研究及生产工作中都扮演着重要的角色。在野外地震观测系统的设计和评估以及地震观测系统的优化中，地震数值模拟都得到广泛应用；此外地震数值模拟还可以用来检验地震数据处理中的各种反演方法的正确性，并且可以对地震解释结果的正确性进行检验。目前，这种地震数值模拟方法不但在石油、天然气、煤、金属和非金属等矿产资源及工程和环境地球物理中得到普遍的应用，而且在地震灾害预测、地震区带划分以及地壳构造和地球内部结构研究中，也得到相当广泛的应用。地震勘探的目的则是根据各观测点所观测的地震记录来描绘地下介质结构模型，并且描述其状态或岩性；虽然说这是一个反演过程，但是它是建立在地震正演模拟的基础上的。通过地震正演模拟研究，充分了解和掌握地震波传播规律是指导地震反演的基础。随着现代计算机技术的飞速发展，地震数值模拟研究也随之得到了更深入的研究和广泛应用。到目前为止，已经发展出了许多种的地震数值模拟方法，并且都在地震勘探和地震学中得到广泛而有效的应用，地震数值模拟方法主要可以归纳为地震波方程数值解法、积分方程法和射线追踪法三大类。 地震偏移是反射地震学的一个核心内容。地震偏移就是在波动方程的基础上，通过将同相轴归位到其正确空间位置并聚焦绕射能量到其散射点来消除反射记录中的失真现象。无论是过去、现在和将来，地震偏移技术都是地震勘探的最

地震波传播原理与应用

地震波传播原理与应用 摘要:地震波是通向地球内部的一条捷径，通过研究地震波我们可以解决在寻找矿产资源、了解地质构造及地球内部结构等方面出现的一系列问题。 关键词：地震波波动方程地震波勘探 一:地震波传播原理。 1：地震波的分类。 地震波是机械波的一种，可分为体波和面波，其中体波又可分为纵波（P波）和横波（S波）。纵波(pressure wave/primary wave)：质点振动方向与波的传播方向平行，引起物体拉伸或压缩，在固、气、液体中都可以传播，其特点是波速快振幅小（能量小）周期短，波速表达式为V P= 横波(shear wave/secondary wave)：质点振动方向与波的传播方向垂直，引起物体切变，又因为液体的切变模量为零，故其不能在液体中传播。其特点是波速较快振幅较大周期长，波速表达式为V s= 面波：只能在地球表面或沿分界面传播，其特点有衰减慢，振幅大速度小传播远，它还可分为R波、L波等。 2：地震波传播中应遵守的规律。 A:费马原理(Fermat’s principle)。在介质中波动从一点到另一点的传播时间总是沿传播时间最小的路径传播，这些路径就是射线，再均匀介质中射线是直线。 B:惠更斯原理（Hygens’principle）。在波的传播过程中波阵面（波面）上的每一点都可看作是发射子波的波源，在其后的任意时刻这些子波的包迹就成为新的波阵面。如下图所示 C：斯奈尔原理（Snell’s Law）。入射线反射线透射线在同一平面内且满足下面公式：sinι/V1=sin β/V1=sinγ/v2。入射波在经过弹性分界面时，产生反射波的条件与上下介质的弹性参数ρV=Z有关，我们称之为波阻抗。故反射波形成的条件是界面上下介质必须存在波阻抗。 3：波动方程的推导。 相关量的说明：X y表示在与轴垂直的面上沿轴的作用力，▽2为拉普拉斯算子，?u、?υ、?ω分别表示元体在X、Y、Z轴上分量的增量，μ为切变模量，E为杨氏模量，ρ为物体密度。 在无限介质中任意一点的周围取一个很小的立方元体，如图二所示，元体的边为Δx、Δy、