地震子波

地震子波是一段具有確定的起始時間、能量有限且有一定延續長度的信號，它是地震記錄中的基本單元。 一般認為，地震震源激發時所產生的地震波僅是一個延續時間極短的尖脈衝，隨著尖脈衝在粘彈性介質中傳播，尖脈衝的高頻成分很快衰減，波形隨之增長，便形成了地震子波，一個地震子波一般有2至3個相位的延續長度，大約有90ms左右，然後以地震子波的形式在地下傳播。 1953年N.Ricker第一次提出地震子波的概念，他研究了地震子波的傳播形式和規律，指出了它對地震記錄解析度的控制作用。 地震子波是地震勘探中一個非常關鍵的問題，在正演問題中，需要通過波動方程或褶積模型結合地震子波來形成正演模擬地震數據，在反演和反褶積問題中，也需要通過地震道提取一個的子波，不同的子波往往對反演結果會有不同的影響。 一個子波可以由它的振幅譜和相位譜來定義，相位譜的類型可以是零相位、常數相位、最小相位、混合相位等；對零相位和常數相位子波而言，可簡單將其看作是一系列不同振幅和頻率的正弦波的集合，所有的正弦波都是零相位或常數相位的（如90°）；在頻率域中，子波提取問題由兩部分組成：確定振幅譜和相位譜，確定相位譜更加困難，並且是反演中誤差的主要來源。

地震子波是地震勘探中常用到的詞語，它指的是：人工炮點激發產生地震波，地震波在地下介質中傳播，發生反射、折射等，之後被布設於地面上的檢波器所接受到的脈衝信號，它具有有限的能量和確定的起始時間，並且有1-2個非周期。

1、地震波是時變的，產生時變的原因與不同深度地層、不同岩性的剖面組合有關。常規認為地震波是地震子波和反射係數的褶積，假設目的層以上是均一地層，可用平均速度等效替代。傳統的方法只適用於構造研究，用它不能提高解析度。

2、地震波的頻率成分，是目的層以上各層固有頻率波的疊加。地層的固有頻率由淺到深逐漸增高，但由於上行波逐漸傳播到低頻地層和檢波器自然頻率的諧振作用,使高頻成份逐漸減弱,低頻成份增強,形成我們所見到的地震記錄。

3、檢波器的輸出信號,不僅包括地下反回的各種頻率成份疊加的地震波,同時也包括相當強的以檢波器自然頻率存在的波

4、第一層波是有阻尼的諧波振動,不是脈衝波形 ,實際給的脈衝,指的是力。它的振幅譜, 只是數學上的變換, 地層中沒有富氏頻率的諧波成分, 當然也不會被檢波器接收。另外也說明,不能用壓縮子波的原理來提高解析度。因為大地濾波的構想和地震波(機械振動) 存在的時空唯一性相矛盾,也就是說,大地濾波的理論是沒有物理事實作依據的

5、每個反射波(每個同相軸) 的初至時間(或極值時間) 可用來求取地層深度,可作構造分析。但波的形狀(振幅、頻率、相位) 受反射層以上各層的綜合影響,因而不能直接用來作目的層的岩性等解釋。在作信息處理時,首先必須消去以檢波器自然頻率存在的振動,然後對每一同相軸,由淺到深,利用正演公式逐層反演求取有關物性參數。

6、地層的固有頻率和地層厚度無關,因而給出提高解析度的途徑(如薄到1m 以下) 。為達這一目的,除提高檢波器靈敏度和檢波器自然頻率外,希望改進野外施工,進行調頻接收的野外試驗工作。