第二章 浅层折射波法和反射波法第一节 数据采集第二节 理论时距曲线第三节 资料处理及解释浅层折射波法与反射波法：
1、浅层折射波法是一种使用相对较早且较成熟的方法；
可用来探测覆盖层厚度、基岩面起伏、断层及古河道 ;
弱点：分辨率较低、测线较长；
2、浅层反射波法是近十多年来随着电子技术的发展及微机数字处理系统的开发和普及才得以迅速发展。
浅层反射波法具有相对较高的分辨率，可以采用较小的炮检距进行观测，因而可以采用较短的勘探测线；对资料的数字处理技术要求较高。
反射地震勘探资料采集现场波动传播和界面关系示意图第一节 数据采集
一、数据采集的主要仪器设备
1,震源 （ source)
震源是用来释放地震能量的装置，常用震源有：
（ 1）锤击震源；
（ 2）雷管和炸药震源；
（ 3）地震枪震源；
（ 4）电火花震源。
（ 5）可控震源
CFS-2A型可控震源
2,检波器（ detector,geophone,seismometer,jug,
pickup)
检波器又称拾震器，是把地震波到达所引起的地面微弱震动转换成电信号的换能装置。
检波器 （左）实质性元件图解（右）动圈检波器的一半
CDJ-Z 4-100赫垂直检波器 CDJ-P 4-100赫水平检波器
3,浅层地震仪（ seismograph）
地震仪是将检波器输出的信号进行放大、显示并记录下来的专门仪器，一般都具有滤波、放大、信号叠加、高精度计时以及数字记录和微机处理等功能。我国目前常用的浅层地震仪多为 12道或 24道。
浅层地震仪浅震仪及其野外工作布置二、野外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及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 。
(field setup,recording geometry)。不同的方法采取不同的观测系统。
几种常用的观测系统介绍测线类型图
1、折射波法观测系统
（ 1）测线类型通常的测线类型如图所示。
根据激发点和接收点之间的相对位置关系及排列关系，测线类型可分为纵测线、横测线、侧测线及弧形测线。
定义震源到接收点的距离与地震波走时之间的关系曲线为 时距曲线 （ time-distance curve）。
时距曲线是研究地震波运动学 (kinematic)特征的一种基本方法。时距曲线观测系统则是根据地震波的时距曲线分布特征所设计的观测系统。
采用纵测线观测时，根据激发点与接收点之间的组合关系，可分为 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。
在各种时距曲线观测系统中，以相遇时距曲线观测系统使用最为广泛。
相遇时距曲线观测系统多重相遇时距曲线观测系统
TT
2,反射波法观测系统使用最多的是宽角范围观测系统与多次覆盖观测系统。
宽角范围观测系统是将接收点布置在临界点附近的范围进行观测，因为在此范围内反射波的能量比较强，且可避开声波和面波的干扰，尤其对弱反射界面其优越性更加明显。
图 2.1.4 同一界面的反射波振幅变化特征多次覆盖观测系统介绍水平叠加的概念：
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。宽角范围的观测系统与 多次覆盖观测系统结合使用是目前地震反射波法中使用最广泛的观测系统。
共反射点示意图单边激发 6次覆盖观测系统多次覆盖的具体作法介绍在该观测系统中可用下式计算炮点的移动道数?
N为一个排列的接收道数；
n 是覆盖次数；
d 是激发点间距；
S 是一个常数，单边激 发 S=1,双边激发
S=2；?x是检波距。
（双边激发多次覆盖观测系统，三维观测系统）
x
d
n
NS
2?
D’
D
O6 4O5 8O4 12O3 16O2 20O1 24
除正确地选用震源、仪器和合理地布置观测系统外，其它采集条件和工作参数的选择也很重要。
如 测线的布置，覆盖次数 和 道间距 的确定以及 仪器的增益、通频带 和 扫描时间 等参数的选定等都会直接影响野外数据采集工作的质量。因此，一个新工区在进行正式工作之前，应作一定的试验研究工作，
对区内各种干扰波和有效波的分布特点进行研究，
分析各种波在时空域中的相对关系，以及它们在频率和视速度方面的差异。
三、影响数据采集的其它因素两层模型的各种波分布距离 (米 )
浅震试验记录右图为单次覆盖的浅震试验波形记录,
在该记录上可以看到清晰的声波、面波、直达波、反射波的同相轴 (event)
分布。从这张记录上能较容易地识别出反射波，说明其工作条件良好，易于选定最佳接收窗口。
反射波声波面波中间放炮双边接收的浅振记录右 图所示为中间激发，两侧接收的浅震试验记录。该记录深层情况比前一记录要复杂些，但记录中的声波、
直达波、反射波、
等同相轴仍清晰可见，可作为设计数据采集条件的依据。
反射波直达波声波第二节 理论时距曲线
T
T
一、直达波理论时据时距曲线（ time-distance curve）
地震波从 O点出发，沿测线 X传播到任意点的旅行时间 T
为,T=X / V （ 2.2.1）
直达波时距曲线二、折射波理论时距曲线
1,水平界面的折射波时距曲线 （ 1）两层介质模型
121 V
ED
V
KE
V
OKt
21
21
//
//
VEGVEF
VAKVBK
水平二层介质折射波时距曲线
12
2
1
2
2
2
12
2
c o s2
VV
VV
h
V
x
V
ih
V
x
t
截距时间 t0为：
21
2
1
2
2
1
0 2
c o s2
VV
VVh
V
iht
水平二层介质折射波时距曲线据此公式可以反演界面深度
)/(s i n 31113 VVi
（ 2）三层介质
V3>V2>V1，
当入射波在 R2界面上的 B点产生折射时，则入射射线在界面处必须满足：
23
2
2
2
32
13
2
1
2
31
3
22
VV
VVh
VV
VVh
V
xt
)/(s in 32123 VVi 和可导出水平三层介质的时距曲线方程为：
水平三层介质折射波时距曲线
(3) 多层介质只要各层介质的速度满足：
121 VVVV nn 第 i 层界面上的折射波时距方程为：
1
1
22
2
i
k ki
ki
k
n
i VV
VVh
V
xt
水平多层介质折射波时距曲线
2,倾斜界面的折射波时距曲线
s i n
)(c o s
c o s/,c o s/
12
21
2211
xhh
t g ihhxAB
ihBOihAO
在界面的下倾方向观测，
折射波到达地面接收点
O2的走时为：
1
2
21
1
V
BO
V
AB
V
AOt
下从图中几何关系可知：
iVV s in/12?倾斜界面折射波时距曲线
1
1
1
c o s2)s in (
V
ih
V
ixt
下将这些关系代入 t下的表达式，可得如下时距曲线方程式：
1
2
1
c o s2)s i n (
V
ih
V
ixt
上同理,若在 O2激发,波到达测线上倾方向任意点的时距曲线方程为：
倾斜界面的折射波时距曲线特征讨论倾斜界面折射波时距曲线
（ 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。
临界角 I与界面倾角?的关系
（ 4）上倾与下倾方向观测的视速度分别为：
)s i n (
1*
i
VV
下)s i n ( 1
*
i
VV
上和 （ 2.2.12）
（ a ） i=? V* （ b） i <? V*为负
)s i n( s i n
2
1
)s i n( s i n
2
1
*
11
*
11
*
11
*
11
上下下上
V
V
V
V
V
V
V
V
i
（ 5）联立（ 2.2.12）两式可解得：
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）。
3.变速层的折射波时距曲线
（ 1）关于速度随深度的变化规律
A、速度随深度增加而呈线性增加，
即符合下列表达式：
)1(0 ZVV z
式中 V0为表面一点的速度值,?是一个和介质性质有关的系数。
B、介质的波速呈现为随深度的非线性变化，而线性关系只只是其中的一个特例。介质的速度随深度变化的更为一般的表达式为：
nz ZVV /10 )1(
式中当 n?1，可认为其变化是线性的。
（ 2.2.16）
（ 2）潜射波的时距方程和时距曲线地震波在变速层中的传播和在常数层中的传播有不同的特点，把变速层中的折射波称为潜射波。
形成潜射波示意图潜射波的射线方程和旅行时方程分别为：
2
'
0
0
2
'
0
0
0
0
s i n
2
s i n
s i n
2
i
zz
z
zi
z
z
VV
di
i
V
t
di
V
i
i
V
x
（ 2.2.17）
式中 i0 和 iZ 分别为起始点和深度 z处的临界角，若将（ 2.2.16）式及其导数代入 (2.2.17)式可得时距曲线方程组为,
2
0
2
0
1
0
2
0
s i n
s i n
2
s i n
s i n
2
0
zz
n
n
i zz
n
n
dii
iV
n
t
dii
i
n
x
（ 2.2.18）
潜射波时距曲线如果表层是速度随深度增加的变速层，下部是水平均匀地层，
这时在时距曲线图上可以见到变速层的潜射波时距曲线和反映地层界面的折射波时距曲线的组合曲线（在 V2 > VZ的情况下），其形态如下图所示。
变速层下部具有均匀介质时的折射波时距曲线
4.隐伏层对折射波时距曲线的影响隐伏层是指初至折射波法不能探测到的地层根据其产生的原因的不同可分为两类,一类是层状介质中的低速夹层,由于折射波形成的条件必须是下部介质的波速大于上覆介质的波速,因此在低速夹层的上界面不可能产生折射波而成为隐伏层。
另一类是在层状介质中各层的波速虽然是逐层递增，符合折射波形成的条件，但下部介质中某层的厚度很小，所形成的折射波不可能出现在初至区，而是隐藏在续至区中难以识别，这种薄层也称为隐伏层。
此外，还有介绍一下有关,屏蔽层,的概念。现分别讨论如下。
V2
V3
三层层状介质中含低速夹层的折射波时距曲线
（ 1）层状介质中的低速夹层：
（ 2）层状介质中的隐伏,薄层,
所谓“薄层”，就是指各层速度的分布满足
V1<V2<V3< …… <V n 的关系,但其中某层的厚度不大,使得它所产生的折射波不能在初至区出现,仍以三层介质为例进行讨论。
三层介质中各种不同 h2的时距曲线
5.透镜体和尖灭层对折射波时距曲线的影响存在低速透镜体的时距曲线 存在间断低速层的时距曲线
6.直立构造对折射波时距曲线的影响垂直分界面上正、反折射波时距曲线直立阶梯构造的正、反向折射波时距曲线断层等构造形成一个阶梯式的界面的情形：
三、反射波理论时距曲线
1.水平界面的反射波时距曲线反射波的时距曲线方程为：
22
1
)2(1 xhVt
上式可化为,
1
)2()2( 2
2
2
1
2
h
x
V
h
t
10 /2 Vht?
水平二层介质的反射波时距曲线根据反射波时距曲线方程可求得其斜率的倒数
（即视速度）为：
2
1
* )2(1
x
hV
dt
dxV
从该式可以看出，在震源点附近，视速度趋于无穷大，在离震源较远处，视速度趋于真速度 V1 。视速度的变化是由于反射波到达各观测点的入射角不同引起的。另外，还可以看出反射界面越深，视速度越大，时距曲线越平缓。
)s in44
1
)90c o s (44
1
22
1
22
1
hxxh
V
hxxh
V
t
1
)c o s2(
)s in2(
)
c o s2
(
2
2
2
1
2
h
hx
V
h
t
2,倾斜界面的反射波时距曲线倾斜界面反射波时距曲线由时距曲线方程可得倾斜界面的反射波时距曲线的极小点坐标为：
1
c o s2
s i n2
V
h
t
hx
m
m
式中?角可正可负，决定于测线的坐标方向与界面倾斜的相对关系，当 X轴指向反射界面的上升方向?取正号，
反之为负。
在 X=0时，可以得到反射波返回震源的旅行时：
1
0
2
V
ht?
上式是反射波法求界面深度的基础。
)
8
s i n4
1(
)
4
s i n4
(1
2
2
2
0
2
1
2
2
1
h
hxx
t
h
hxx
V
h
t
利用倾角时差可求得界面的倾角?
将时距曲线方程（ 2.2.27）式作二项式展开，
并略去高次项，可得：
1
0
s i n2s i n
V
x
h
xtt
d
求?的方法是根据震源两边等距的两个观测点的旅行时间差?td：
td 称为倾角时差,如果两个测点之间距 2x写成?x，则有,)(s in 1
x
tV d
水平多层介质的反射波时距曲线水平多层介质的反射波时距曲线仍为双曲线。其时距方程式为,
2
2
2
0
2
n
n V
xtt
式中,
2
1
11
2
_
/?
n
i
i
n
i
iim tVtV
iii Vht /?
n
i
in tt
1
0 2
3,多层介质的反射波时距曲线
4,断层和弯曲界面的反射波时距曲线
（ 1）断层附近的反射波时距曲线特征
（ 2）弯曲界面的反射波时距曲线断层附近的反射波时距曲线反射波时距曲线与反射界面曲率的关系
5,绕射波时距曲线地层介质中可能的绕射点：断层的棱角点、地层尖灭点、
不整合面的突起点或侵入体边缘等岩石物性显著变化的地方。波的旅行时绕射波的走时由两部分组成：
（ 1）入射波到达 A点所需时间
（ 2）绕射波从 A点到达 D点所需时间
22
1
11
1/ hL
VVADt
22
1
12 )(
1/ hLx
VVADt
绕射波传播的总时间 t 为：
))((1 2222
1
21 hLxhLVttt
绕射波及其时距曲线
D’
D
O6 4O5 8O4 12O3 16O2 20O1 24
CDJ-Z 4-100赫垂直检波器 CDJ-P 4-100赫水平检波器
CFS-2A型可控震源
1、浅层折射波法是一种使用相对较早且较成熟的方法；
可用来探测覆盖层厚度、基岩面起伏、断层及古河道 ;
弱点：分辨率较低、测线较长；
2、浅层反射波法是近十多年来随着电子技术的发展及微机数字处理系统的开发和普及才得以迅速发展。
浅层反射波法具有相对较高的分辨率，可以采用较小的炮检距进行观测，因而可以采用较短的勘探测线；对资料的数字处理技术要求较高。
反射地震勘探资料采集现场波动传播和界面关系示意图第一节 数据采集
一、数据采集的主要仪器设备
1,震源 （ source)
震源是用来释放地震能量的装置，常用震源有：
（ 1）锤击震源；
（ 2）雷管和炸药震源；
（ 3）地震枪震源；
（ 4）电火花震源。
（ 5）可控震源
CFS-2A型可控震源
2,检波器（ detector,geophone,seismometer,jug,
pickup)
检波器又称拾震器，是把地震波到达所引起的地面微弱震动转换成电信号的换能装置。
检波器 （左）实质性元件图解（右）动圈检波器的一半
CDJ-Z 4-100赫垂直检波器 CDJ-P 4-100赫水平检波器
3,浅层地震仪（ seismograph）
地震仪是将检波器输出的信号进行放大、显示并记录下来的专门仪器，一般都具有滤波、放大、信号叠加、高精度计时以及数字记录和微机处理等功能。我国目前常用的浅层地震仪多为 12道或 24道。
浅层地震仪浅震仪及其野外工作布置二、野外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及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 。
(field setup,recording geometry)。不同的方法采取不同的观测系统。
几种常用的观测系统介绍测线类型图
1、折射波法观测系统
（ 1）测线类型通常的测线类型如图所示。
根据激发点和接收点之间的相对位置关系及排列关系，测线类型可分为纵测线、横测线、侧测线及弧形测线。
定义震源到接收点的距离与地震波走时之间的关系曲线为 时距曲线 （ time-distance curve）。
时距曲线是研究地震波运动学 (kinematic)特征的一种基本方法。时距曲线观测系统则是根据地震波的时距曲线分布特征所设计的观测系统。
采用纵测线观测时，根据激发点与接收点之间的组合关系，可分为 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。
在各种时距曲线观测系统中，以相遇时距曲线观测系统使用最为广泛。
相遇时距曲线观测系统多重相遇时距曲线观测系统
TT
2,反射波法观测系统使用最多的是宽角范围观测系统与多次覆盖观测系统。
宽角范围观测系统是将接收点布置在临界点附近的范围进行观测，因为在此范围内反射波的能量比较强，且可避开声波和面波的干扰，尤其对弱反射界面其优越性更加明显。
图 2.1.4 同一界面的反射波振幅变化特征多次覆盖观测系统介绍水平叠加的概念：
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。宽角范围的观测系统与 多次覆盖观测系统结合使用是目前地震反射波法中使用最广泛的观测系统。
共反射点示意图单边激发 6次覆盖观测系统多次覆盖的具体作法介绍在该观测系统中可用下式计算炮点的移动道数?
N为一个排列的接收道数；
n 是覆盖次数；
d 是激发点间距；
S 是一个常数，单边激 发 S=1,双边激发
S=2；?x是检波距。
（双边激发多次覆盖观测系统，三维观测系统）
x
d
n
NS
2?
D’
D
O6 4O5 8O4 12O3 16O2 20O1 24
除正确地选用震源、仪器和合理地布置观测系统外，其它采集条件和工作参数的选择也很重要。
如 测线的布置，覆盖次数 和 道间距 的确定以及 仪器的增益、通频带 和 扫描时间 等参数的选定等都会直接影响野外数据采集工作的质量。因此，一个新工区在进行正式工作之前，应作一定的试验研究工作，
对区内各种干扰波和有效波的分布特点进行研究，
分析各种波在时空域中的相对关系，以及它们在频率和视速度方面的差异。
三、影响数据采集的其它因素两层模型的各种波分布距离 (米 )
浅震试验记录右图为单次覆盖的浅震试验波形记录,
在该记录上可以看到清晰的声波、面波、直达波、反射波的同相轴 (event)
分布。从这张记录上能较容易地识别出反射波，说明其工作条件良好，易于选定最佳接收窗口。
反射波声波面波中间放炮双边接收的浅振记录右 图所示为中间激发，两侧接收的浅震试验记录。该记录深层情况比前一记录要复杂些，但记录中的声波、
直达波、反射波、
等同相轴仍清晰可见，可作为设计数据采集条件的依据。
反射波直达波声波第二节 理论时距曲线
T
T
一、直达波理论时据时距曲线（ time-distance curve）
地震波从 O点出发，沿测线 X传播到任意点的旅行时间 T
为,T=X / V （ 2.2.1）
直达波时距曲线二、折射波理论时距曲线
1,水平界面的折射波时距曲线 （ 1）两层介质模型
121 V
ED
V
KE
V
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21
21
//
//
VEGVEF
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水平二层介质折射波时距曲线
12
2
1
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VV
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截距时间 t0为：
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水平二层介质折射波时距曲线据此公式可以反演界面深度
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（ 2）三层介质
V3>V2>V1，
当入射波在 R2界面上的 B点产生折射时，则入射射线在界面处必须满足：
23
2
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VV
VVh
VV
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)/(s in 32123 VVi 和可导出水平三层介质的时距曲线方程为：
水平三层介质折射波时距曲线
(3) 多层介质只要各层介质的速度满足：
121 VVVV nn 第 i 层界面上的折射波时距方程为：
1
1
22
2
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水平多层介质折射波时距曲线
2,倾斜界面的折射波时距曲线
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12
21
2211
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在界面的下倾方向观测，
折射波到达地面接收点
O2的走时为：
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BO
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AOt
下从图中几何关系可知：
iVV s in/12?倾斜界面折射波时距曲线
1
1
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V
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下将这些关系代入 t下的表达式，可得如下时距曲线方程式：
1
2
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c o s2)s i n (
V
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ixt
上同理,若在 O2激发,波到达测线上倾方向任意点的时距曲线方程为：
倾斜界面的折射波时距曲线特征讨论倾斜界面折射波时距曲线
（ 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。
临界角 I与界面倾角?的关系
（ 4）上倾与下倾方向观测的视速度分别为：
)s i n (
1*
i
VV
下)s i n ( 1
*
i
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上和 （ 2.2.12）
（ a ） i=? V* （ b） i <? V*为负
)s i n( s i n
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*
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*
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*
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11
上下下上
V
V
V
V
V
V
V
V
i
（ 5）联立（ 2.2.12）两式可解得：
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）。
3.变速层的折射波时距曲线
（ 1）关于速度随深度的变化规律
A、速度随深度增加而呈线性增加，
即符合下列表达式：
)1(0 ZVV z
式中 V0为表面一点的速度值,?是一个和介质性质有关的系数。
B、介质的波速呈现为随深度的非线性变化，而线性关系只只是其中的一个特例。介质的速度随深度变化的更为一般的表达式为：
nz ZVV /10 )1(
式中当 n?1，可认为其变化是线性的。
（ 2.2.16）
（ 2）潜射波的时距方程和时距曲线地震波在变速层中的传播和在常数层中的传播有不同的特点，把变速层中的折射波称为潜射波。
形成潜射波示意图潜射波的射线方程和旅行时方程分别为：
2
'
0
0
2
'
0
0
0
0
s i n
2
s i n
s i n
2
i
zz
z
zi
z
z
VV
di
i
V
t
di
V
i
i
V
x
（ 2.2.17）
式中 i0 和 iZ 分别为起始点和深度 z处的临界角，若将（ 2.2.16）式及其导数代入 (2.2.17)式可得时距曲线方程组为,
2
0
2
0
1
0
2
0
s i n
s i n
2
s i n
s i n
2
0
zz
n
n
i zz
n
n
dii
iV
n
t
dii
i
n
x
（ 2.2.18）
潜射波时距曲线如果表层是速度随深度增加的变速层，下部是水平均匀地层，
这时在时距曲线图上可以见到变速层的潜射波时距曲线和反映地层界面的折射波时距曲线的组合曲线（在 V2 > VZ的情况下），其形态如下图所示。
变速层下部具有均匀介质时的折射波时距曲线
4.隐伏层对折射波时距曲线的影响隐伏层是指初至折射波法不能探测到的地层根据其产生的原因的不同可分为两类,一类是层状介质中的低速夹层,由于折射波形成的条件必须是下部介质的波速大于上覆介质的波速,因此在低速夹层的上界面不可能产生折射波而成为隐伏层。
另一类是在层状介质中各层的波速虽然是逐层递增，符合折射波形成的条件，但下部介质中某层的厚度很小，所形成的折射波不可能出现在初至区，而是隐藏在续至区中难以识别，这种薄层也称为隐伏层。
此外，还有介绍一下有关,屏蔽层,的概念。现分别讨论如下。
V2
V3
三层层状介质中含低速夹层的折射波时距曲线
（ 1）层状介质中的低速夹层：
（ 2）层状介质中的隐伏,薄层,
所谓“薄层”，就是指各层速度的分布满足
V1<V2<V3< …… <V n 的关系,但其中某层的厚度不大,使得它所产生的折射波不能在初至区出现,仍以三层介质为例进行讨论。
三层介质中各种不同 h2的时距曲线
5.透镜体和尖灭层对折射波时距曲线的影响存在低速透镜体的时距曲线 存在间断低速层的时距曲线
6.直立构造对折射波时距曲线的影响垂直分界面上正、反折射波时距曲线直立阶梯构造的正、反向折射波时距曲线断层等构造形成一个阶梯式的界面的情形：
三、反射波理论时距曲线
1.水平界面的反射波时距曲线反射波的时距曲线方程为：
22
1
)2(1 xhVt
上式可化为,
1
)2()2( 2
2
2
1
2
h
x
V
h
t
10 /2 Vht?
水平二层介质的反射波时距曲线根据反射波时距曲线方程可求得其斜率的倒数
（即视速度）为：
2
1
* )2(1
x
hV
dt
dxV
从该式可以看出，在震源点附近，视速度趋于无穷大，在离震源较远处，视速度趋于真速度 V1 。视速度的变化是由于反射波到达各观测点的入射角不同引起的。另外，还可以看出反射界面越深，视速度越大，时距曲线越平缓。
)s in44
1
)90c o s (44
1
22
1
22
1
hxxh
V
hxxh
V
t
1
)c o s2(
)s in2(
)
c o s2
(
2
2
2
1
2
h
hx
V
h
t
2,倾斜界面的反射波时距曲线倾斜界面反射波时距曲线由时距曲线方程可得倾斜界面的反射波时距曲线的极小点坐标为：
1
c o s2
s i n2
V
h
t
hx
m
m
式中?角可正可负，决定于测线的坐标方向与界面倾斜的相对关系，当 X轴指向反射界面的上升方向?取正号，
反之为负。
在 X=0时，可以得到反射波返回震源的旅行时：
1
0
2
V
ht?
上式是反射波法求界面深度的基础。
)
8
s i n4
1(
)
4
s i n4
(1
2
2
2
0
2
1
2
2
1
h
hxx
t
h
hxx
V
h
t
利用倾角时差可求得界面的倾角?
将时距曲线方程（ 2.2.27）式作二项式展开，
并略去高次项，可得：
1
0
s i n2s i n
V
x
h
xtt
d
求?的方法是根据震源两边等距的两个观测点的旅行时间差?td：
td 称为倾角时差,如果两个测点之间距 2x写成?x，则有,)(s in 1
x
tV d
水平多层介质的反射波时距曲线水平多层介质的反射波时距曲线仍为双曲线。其时距方程式为,
2
2
2
0
2
n
n V
xtt
式中,
2
1
11
2
_
/?
n
i
i
n
i
iim tVtV
iii Vht /?
n
i
in tt
1
0 2
3,多层介质的反射波时距曲线
4,断层和弯曲界面的反射波时距曲线
（ 1）断层附近的反射波时距曲线特征
（ 2）弯曲界面的反射波时距曲线断层附近的反射波时距曲线反射波时距曲线与反射界面曲率的关系
5,绕射波时距曲线地层介质中可能的绕射点：断层的棱角点、地层尖灭点、
不整合面的突起点或侵入体边缘等岩石物性显著变化的地方。波的旅行时绕射波的走时由两部分组成：
（ 1）入射波到达 A点所需时间
（ 2）绕射波从 A点到达 D点所需时间
22
1
11
1/ hL
VVADt
22
1
12 )(
1/ hLx
VVADt
绕射波传播的总时间 t 为：
))((1 2222
1
21 hLxhLVttt
绕射波及其时距曲线
D’
D
O6 4O5 8O4 12O3 16O2 20O1 24
CDJ-Z 4-100赫垂直检波器 CDJ-P 4-100赫水平检波器
CFS-2A型可控震源
