第三节 资料处理及解释一、折射波的资料处理和解释
（ 1）地震记录进行波的对比分析，从中识别并提取有效波的初至时间、绘制相应的时距曲线；
（ 2）选取相应的方法进行解释工作。
定性解释 (qualitative interpretation)：
定性解释主要是根据已知的地质情况和时距曲线特征，判别地下折射界面的数量及其大致产状，是否有断层或其它局部地质体存在等，为选定定量解释方法提供依据。
定量 (quantitative)解释：
定量解释则是根据定性解释的结果选用相应的数学方法或作图方法求取各折射面的埋深和形态参数。
定性与定量解释是一相互交替和重复的过程。根据最终的解释结果构制推断地质图等成果图件，并编写成果报告。
1,折射波资料处理解释系统 介绍折射波法资料处理解释系统流程框图
t0 法求折射界面示意图
2.t0差数时距曲线法求折射界面方法原理,
剖面上任取一点 D，则在两条时距曲线上可分别得到其对应的走时 t1和 t2
ECDO
ABDO
tt
tt
2
1
2
1
（ 2.3.1）定义互换时为 T：
21 CEOBCABO tttT (2.3.2)
a b
若自 D点作 BC的垂直平分线 DM（ DM即为该点的深度 h）
于是有：
2
1
/22
c o s/
Vtg ihtt
iVhtt
BMBC
CDBD
(2.3.3)
将公式 (2.3.1)中 t1和 t2相加，并减去 (2.3.2)式，再将 (2.3.3)式代入后可得：
121 /co s2 VihTtt
上式便是任意点 D的 t0 值公式，由此可得出 D点的折射界面法线深度 h为：
iVTtth co s2/)( 121 (2.3.5)
（ 2.3.4)
iVTtth co s2/)( 121 (2.3.5)
iVK
Tttt
co s2/1
210
令则上式可写为：
0tKh
（ 2.3.6）
根据（ 2.3.6）式，只要从相遇时距曲线上分别求出各观测点的 t0 和 K值，就能求出各 点的界面深度 h （ 1）、绘制 t0曲线
（ 2）、确定 K值关于 K值的求取,
根据斯奈尔定律可将 K值表达式写成下列形式
2122211 2/c o s2/ VVVViVK （ 2.3.7）
为此引出差数时距曲线方程，并以?（ x）表示令
（ x） = t 1 – t 2+T (2,3.8)
对上式求导，可得,
dx
dt
dx
dt
dx
xd 21)(
(2.3.9)
上式右边的两项时间对距离的导数分别为上倾和下倾方向时距曲线的斜率（即视速度的倒数）。根据视速度表达式（ 2.2.12）式可得：
1
2
1
1
)s in (
)s in (
V
i
dx
dt
V
i
dx
dt
（ 2.3.10）
将（ 2.3.10）代入（ 2.3.9）式，
经变换可得,
2
c o s2)(
Vdx
xd (2.3.11)
于是可求得波速 V2为,
)(c o s22 xd
dxV
(2.3.12)
当折射界面倾角小于 15° 时,可写成近似式,
)(22 x
xV
(2.3.13)
因此，只要根据（ 2.3.8）式在相遇时距曲线图上构制?（ x） 曲线，并求取其斜率的倒数?x/(x)，则根据（ 2.3.13）式得出波速 V2 进而从（ 2.3.7）式中求得 K值。
t0(x)=t1 +t2 -T=t1 -△ t
（ x） = t 1 – t 2+T= t1 + △ t
如何构制?（ x） 曲线？
由 t0(x)及?（ x）的表达式得,
由此可知,t0(x)与?（ x） 曲线关于 t 1 对称。
知道 K值和各观测点的值 t0之后，则可根据 (2.3.6)求出各点的界面深度 h。然后，以各观测点为圆心，以其对应的 h为半径画弧，可得出上左中所示的一系列圆弧,圆弧的公切线即为折射界面,
实测折射波时距曲线及其解释结果应用实例介绍：
二、浅层反射波资料的处理和解释
1,浅层反射波资料的处理系统介绍
（ 1）数据资料的输入和显示；
（ 2）切除：顶部切除，底部切除；
（ 3）静校正；
（ 4）频谱分析；
（ 5）抽道集、动校正和水平叠加；
（ 6）速度分析；
（ 7）数值滤波；
（ 8）偏移处理；
（ 9）时深转换。
中间放炮双边接收 (共激发点 )的地震记录浅层反射资料处理系统一般流程图将整个剖面的地震记录依次逐个输入计算机，
并将数据的格式和顺序转换成和处理系统所要求的格式相一致，才能进行其它各项处理。在输入地震记录以后，还应在微机屏幕上将其图形显示出来，以检查记录质量，并给处理方法提供依据。
对记录中一些干扰严重或无意义的记录段，
以及工作不正常的地震道，都应进行切除
（数值充零），以减小干扰，提高资料处理质量。
浅层反射资料处理系统一般流程图静校正：当地形起伏较大，各接收点和激发点不在同一水平面上或者表层介质速度变化较大时，都将引起地震波走时的“超前”或
“滞后”，严重地影响地震资料的处理和解释的准确性。因此，必须对地形起伏和表层速度变化引起的时差进行校正。
频谱分析：用快速傅氏变换（ F
FT）的数学方法将时间域地震记录变换成频率域的函数。其中振幅随频率而变化的函数称之为振幅谱，相位随频率变化变化的函数称为相位谱，这一变换过程则称之为频谱分析抽道集,由图 2.1.6所示的多次覆盖观测系统可知，现场采集的资料是共激发点的地震记录，而共反射点的记录是分散在各不同的地震记录，
不便于进行动校正和水平叠加。为此，必须先将各共反射点的记录道从共激发点的记录中逐一的抽出来并按一定的顺序构成新的共反射点道集（又称 CDP道集）。
多次覆盖观测系统示意图一、共反射点道集与共激发点道集及其时距曲线共反射点的时距曲线方程为,22
1
41 xhVt
共反射点道集及其时距曲线图二、动校正与水平叠加在中心点自激自收的记录道通常也称为零偏移距的地震记录。
将 CDP道集中各不同偏移距的记录变换成零偏移距记录的处理称之为动校正（或正常时差校正 normal moveoutcorrection），
其叠加处理又称水平叠加。
动校正和水平叠加示意图浅层反射资料处理系统一般流程图将各共反射点的记录道从共激发点的地震记录道中逐一抽出来并按一定顺序构成新的共反射点道集（又称 CDP道集）。
用快速富氏变换（ FFT）的数学方法将时间域的的地震记录变换成频率域的函数。其中振幅随频率变化的函数称之为振幅谱，相位随频率变化的函数称为相位谱，该变换过程称为频谱分析。
数值滤波：是突出有效波，压制干扰波的重要手段之一。数值滤波可分为频率域滤波、时间域滤波、波数域滤波、
空间域滤波；一维滤波二维滤波（时空域、或频率 -波数域进行）；高通滤波、低通滤波、带通滤波等。
三、速度分析获得地震波速度的途经通常有以下几种：
（ 1）地震测井或声波测井；
（ 2）折射法求取；
（ 3）利用地震反射资料作速度分析。
反射资料速度分析：
速度谱三维透视示意图四、偏移 (migration)与偏移处理偏移处理效果示意图倾斜界面的偏移失真偏移处理的效果
（ 1）偏移前的水平叠加剖面,（ 2）偏移剖面五、时深转换
2,浅层反射波法资料的解释
（ 1）时间剖面的表示形式地震时间剖面实例地震时间剖面实例
（ 2）反射波的对比和识别在时间剖面上一般反射层位表现为同相轴的形式。在地震记录上，相同相位的连线叫做同相轴。
一、波的对比
a,强振幅特性
b,波形相似性和同相性二、多次波和特殊波的识别
a,多次波
b.绕射波
c.断面波
d.回转波直立断层模型的绕射波同相轴实际地震剖面上断点的绕射波断面波回转波的形成及其特点正演模型 正演模拟结果实际地震记录 实际地震记录及偏移处理结果
（ 3）时间剖面的地质解释一、地层标准层的确定及追踪二、断层的识别
a,反射波同相轴错位，根据断层规模不同可表现为反射层的错断和波组波系的错位，但在断层两侧波组关系稳定，波组特征清楚，这一般是中、小型断层的反映，其特点是断 距不大，延伸较短，破碎带较窄。
b,反射波同相轴突然增减或消失，波组间隔突然变化。这往往是基底大断层的反映。这种断层多为长期活动，上升盘的基底长期地大幅度地抬起，遭受侵蚀，其上部沉积很少，甚至未接受沉积，造成地层变薄或缺失，因而在地震剖面上使上升盘的同相轴减少、变浅甚至缺失。相反在下降盘由于不断地大幅度地下降，
往往形成沉降中心，沉积了较厚较全的地层，因而在 剖上反射同相轴明显增多，反射波齐全。在岩体侵入部位也可能出现上述类似特征。
c,反射波同相轴产状突变，反射零乱或出现空白带。这是由于断层错动引起两侧地层产状突变，相应在时间剖面上使反射同相轴形状发生突变。且由于断层面的屏蔽作用可引起断面下反射波的形态畸变和能量减弱，构成断面下反射层次不清，产状紊乱，
出现空白带。
d,标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换等现象，
这一般是小断层的反映。但应注意，这类变化有时可能是由于地表条件变化或地层岩性变化及波的干涉等引起的。要综合考虑上下波组的关系，作具体分析。
时间剖面上的断层特征实例一实例二云南某地的时间剖面及其地质解释剖面。
显示断层的实际时间剖面反映断层特征的地震剖面三、不整合面不整合面在时间剖面上的特征四、其它结构特征的反映
a,洞穴结构；
b,透镜体结构。
空洞特征显示
（ 4）解释成果图件
1,深度剖面图
2,地震构造图地震构造图的作法有两类，一类是用时间剖面的数据绘制 t0等值线图，然后经过空间校正，转换成真深度的地震构造图。另一类是根据地震深度剖面先绘制等视深度构造图，然后再换算成真深度地震构造图。
t0 法构制深度剖面示意图不同深度之间的几何关系
（ 1）地震记录进行波的对比分析，从中识别并提取有效波的初至时间、绘制相应的时距曲线；
（ 2）选取相应的方法进行解释工作。
定性解释 (qualitative interpretation)：
定性解释主要是根据已知的地质情况和时距曲线特征，判别地下折射界面的数量及其大致产状，是否有断层或其它局部地质体存在等，为选定定量解释方法提供依据。
定量 (quantitative)解释：
定量解释则是根据定性解释的结果选用相应的数学方法或作图方法求取各折射面的埋深和形态参数。
定性与定量解释是一相互交替和重复的过程。根据最终的解释结果构制推断地质图等成果图件，并编写成果报告。
1,折射波资料处理解释系统 介绍折射波法资料处理解释系统流程框图
t0 法求折射界面示意图
2.t0差数时距曲线法求折射界面方法原理,
剖面上任取一点 D，则在两条时距曲线上可分别得到其对应的走时 t1和 t2
ECDO
ABDO
tt
tt
2
1
2
1
（ 2.3.1）定义互换时为 T：
21 CEOBCABO tttT (2.3.2)
a b
若自 D点作 BC的垂直平分线 DM（ DM即为该点的深度 h）
于是有：
2
1
/22
c o s/
Vtg ihtt
iVhtt
BMBC
CDBD
(2.3.3)
将公式 (2.3.1)中 t1和 t2相加，并减去 (2.3.2)式，再将 (2.3.3)式代入后可得：
121 /co s2 VihTtt
上式便是任意点 D的 t0 值公式，由此可得出 D点的折射界面法线深度 h为：
iVTtth co s2/)( 121 (2.3.5)
（ 2.3.4)
iVTtth co s2/)( 121 (2.3.5)
iVK
Tttt
co s2/1
210
令则上式可写为：
0tKh
（ 2.3.6）
根据（ 2.3.6）式，只要从相遇时距曲线上分别求出各观测点的 t0 和 K值，就能求出各 点的界面深度 h （ 1）、绘制 t0曲线
（ 2）、确定 K值关于 K值的求取,
根据斯奈尔定律可将 K值表达式写成下列形式
2122211 2/c o s2/ VVVViVK （ 2.3.7）
为此引出差数时距曲线方程，并以?（ x）表示令
（ x） = t 1 – t 2+T (2,3.8)
对上式求导，可得,
dx
dt
dx
dt
dx
xd 21)(
(2.3.9)
上式右边的两项时间对距离的导数分别为上倾和下倾方向时距曲线的斜率（即视速度的倒数）。根据视速度表达式（ 2.2.12）式可得：
1
2
1
1
)s in (
)s in (
V
i
dx
dt
V
i
dx
dt
（ 2.3.10）
将（ 2.3.10）代入（ 2.3.9）式，
经变换可得,
2
c o s2)(
Vdx
xd (2.3.11)
于是可求得波速 V2为,
)(c o s22 xd
dxV
(2.3.12)
当折射界面倾角小于 15° 时,可写成近似式,
)(22 x
xV
(2.3.13)
因此，只要根据（ 2.3.8）式在相遇时距曲线图上构制?（ x） 曲线，并求取其斜率的倒数?x/(x)，则根据（ 2.3.13）式得出波速 V2 进而从（ 2.3.7）式中求得 K值。
t0(x)=t1 +t2 -T=t1 -△ t
（ x） = t 1 – t 2+T= t1 + △ t
如何构制?（ x） 曲线？
由 t0(x)及?（ x）的表达式得,
由此可知,t0(x)与?（ x） 曲线关于 t 1 对称。
知道 K值和各观测点的值 t0之后，则可根据 (2.3.6)求出各点的界面深度 h。然后，以各观测点为圆心，以其对应的 h为半径画弧，可得出上左中所示的一系列圆弧,圆弧的公切线即为折射界面,
实测折射波时距曲线及其解释结果应用实例介绍：
二、浅层反射波资料的处理和解释
1,浅层反射波资料的处理系统介绍
（ 1）数据资料的输入和显示；
（ 2）切除：顶部切除，底部切除；
（ 3）静校正；
（ 4）频谱分析；
（ 5）抽道集、动校正和水平叠加；
（ 6）速度分析；
（ 7）数值滤波；
（ 8）偏移处理；
（ 9）时深转换。
中间放炮双边接收 (共激发点 )的地震记录浅层反射资料处理系统一般流程图将整个剖面的地震记录依次逐个输入计算机，
并将数据的格式和顺序转换成和处理系统所要求的格式相一致，才能进行其它各项处理。在输入地震记录以后，还应在微机屏幕上将其图形显示出来，以检查记录质量，并给处理方法提供依据。
对记录中一些干扰严重或无意义的记录段，
以及工作不正常的地震道，都应进行切除
（数值充零），以减小干扰，提高资料处理质量。
浅层反射资料处理系统一般流程图静校正：当地形起伏较大，各接收点和激发点不在同一水平面上或者表层介质速度变化较大时，都将引起地震波走时的“超前”或
“滞后”，严重地影响地震资料的处理和解释的准确性。因此，必须对地形起伏和表层速度变化引起的时差进行校正。
频谱分析：用快速傅氏变换（ F
FT）的数学方法将时间域地震记录变换成频率域的函数。其中振幅随频率而变化的函数称之为振幅谱，相位随频率变化变化的函数称为相位谱，这一变换过程则称之为频谱分析抽道集,由图 2.1.6所示的多次覆盖观测系统可知，现场采集的资料是共激发点的地震记录，而共反射点的记录是分散在各不同的地震记录，
不便于进行动校正和水平叠加。为此，必须先将各共反射点的记录道从共激发点的记录中逐一的抽出来并按一定的顺序构成新的共反射点道集（又称 CDP道集）。
多次覆盖观测系统示意图一、共反射点道集与共激发点道集及其时距曲线共反射点的时距曲线方程为,22
1
41 xhVt
共反射点道集及其时距曲线图二、动校正与水平叠加在中心点自激自收的记录道通常也称为零偏移距的地震记录。
将 CDP道集中各不同偏移距的记录变换成零偏移距记录的处理称之为动校正（或正常时差校正 normal moveoutcorrection），
其叠加处理又称水平叠加。
动校正和水平叠加示意图浅层反射资料处理系统一般流程图将各共反射点的记录道从共激发点的地震记录道中逐一抽出来并按一定顺序构成新的共反射点道集（又称 CDP道集）。
用快速富氏变换（ FFT）的数学方法将时间域的的地震记录变换成频率域的函数。其中振幅随频率变化的函数称之为振幅谱，相位随频率变化的函数称为相位谱，该变换过程称为频谱分析。
数值滤波：是突出有效波，压制干扰波的重要手段之一。数值滤波可分为频率域滤波、时间域滤波、波数域滤波、
空间域滤波；一维滤波二维滤波（时空域、或频率 -波数域进行）；高通滤波、低通滤波、带通滤波等。
三、速度分析获得地震波速度的途经通常有以下几种：
（ 1）地震测井或声波测井；
（ 2）折射法求取；
（ 3）利用地震反射资料作速度分析。
反射资料速度分析：
速度谱三维透视示意图四、偏移 (migration)与偏移处理偏移处理效果示意图倾斜界面的偏移失真偏移处理的效果
（ 1）偏移前的水平叠加剖面,（ 2）偏移剖面五、时深转换
2,浅层反射波法资料的解释
（ 1）时间剖面的表示形式地震时间剖面实例地震时间剖面实例
（ 2）反射波的对比和识别在时间剖面上一般反射层位表现为同相轴的形式。在地震记录上，相同相位的连线叫做同相轴。
一、波的对比
a,强振幅特性
b,波形相似性和同相性二、多次波和特殊波的识别
a,多次波
b.绕射波
c.断面波
d.回转波直立断层模型的绕射波同相轴实际地震剖面上断点的绕射波断面波回转波的形成及其特点正演模型 正演模拟结果实际地震记录 实际地震记录及偏移处理结果
（ 3）时间剖面的地质解释一、地层标准层的确定及追踪二、断层的识别
a,反射波同相轴错位，根据断层规模不同可表现为反射层的错断和波组波系的错位，但在断层两侧波组关系稳定，波组特征清楚，这一般是中、小型断层的反映，其特点是断 距不大，延伸较短，破碎带较窄。
b,反射波同相轴突然增减或消失，波组间隔突然变化。这往往是基底大断层的反映。这种断层多为长期活动，上升盘的基底长期地大幅度地抬起，遭受侵蚀，其上部沉积很少，甚至未接受沉积，造成地层变薄或缺失，因而在地震剖面上使上升盘的同相轴减少、变浅甚至缺失。相反在下降盘由于不断地大幅度地下降，
往往形成沉降中心，沉积了较厚较全的地层，因而在 剖上反射同相轴明显增多，反射波齐全。在岩体侵入部位也可能出现上述类似特征。
c,反射波同相轴产状突变，反射零乱或出现空白带。这是由于断层错动引起两侧地层产状突变，相应在时间剖面上使反射同相轴形状发生突变。且由于断层面的屏蔽作用可引起断面下反射波的形态畸变和能量减弱，构成断面下反射层次不清，产状紊乱，
出现空白带。
d,标准反射波同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换等现象，
这一般是小断层的反映。但应注意，这类变化有时可能是由于地表条件变化或地层岩性变化及波的干涉等引起的。要综合考虑上下波组的关系，作具体分析。
时间剖面上的断层特征实例一实例二云南某地的时间剖面及其地质解释剖面。
显示断层的实际时间剖面反映断层特征的地震剖面三、不整合面不整合面在时间剖面上的特征四、其它结构特征的反映
a,洞穴结构；
b,透镜体结构。
空洞特征显示
（ 4）解释成果图件
1,深度剖面图
2,地震构造图地震构造图的作法有两类，一类是用时间剖面的数据绘制 t0等值线图，然后经过空间校正，转换成真深度的地震构造图。另一类是根据地震深度剖面先绘制等视深度构造图，然后再换算成真深度地震构造图。
t0 法构制深度剖面示意图不同深度之间的几何关系
