内 容 摘 要

全书共四章，包括基本理论、数据采集、处理和资料解释及应用。本书具有完整体系，与一般地震勘探教材

内容不重复。在编写中侧重于方法的原理与技术，注重物理概念的引入和讨论，尽量避免繁赘的数学推证。并注

意了新方法、技术的介绍。本书适用范围广，对石油勘探与工程环境调查均具有适用性。

本书除作为高等学校选修课教材外，尚可供有关工程技术人员参考。

本书由何樵登教授主审，并经地质矿产部应用地球物理专业课程教学指导委员

会、地震课程指导小组成都会议审定，同意作为教材出版。

目 录

第一章 多波勘探的基本理论

1地震波的种类

2均匀各向同性无限介质中的弹性波

一、有关符号

二、坐标变换

三、连续介质的本构方程

四、均匀介质的波动方程

3弹性波在分界面上的反射和透射

一、P波及SV波入射

二、SH波入射

三、波在实际介质中的传播

四、勒夫面波

4反射波的运动学特征

一、一个分界面的反射波时距关系

二、复合速度的概念

5单向各向异性介质中的弹性波

一、单向各向异性介质中波的特点

二、横波分裂（横波双折射）

小结

参考文献

第二章 多波勘探资料的采集

1激发和接收的方向特性

一、垂直作用力源的方向特性

二、沿X方向作用的水平力源的方向特性

三、沿Y方向作用的水平力源的方向特性

四、激发、接收方向特性的匹配

2SH波的激发

一、炸药震源

二、非炸药震源

三、震源的比较

3多波勘探中使用的特殊检波器

4波场特征调查

一、野外试验工作方式

二、波场调查记录分析

5观测系统及采集参数的选择

一、观测系统

二、采集参数

小结

参考文献

第三章 多波勘探资料的数字处理

1纵波－转换波联合勘探资料处理流程

2P－SV转换波水平叠加的特殊问题

一、转换点的水平偏离

二、重抽道集

三、转换波动校正

四、转换波的水平偏移（归位）

3横波速度的求取

一、由SH波资料求取横波速度

二、由转换波资料求取横波速度

4横波静校正

一、横波静校正的特点

二、横波静校正量的计算

三、横波静校正实际处理时的几点考虑

5滤波

一、频率波数滤波

二、极化滤波

6纵、横波分离

一、τ－p域分离法

二、运动积（motionproduct） 法

三、分离滤波法

四、极化方向分离法

7全弹性波动方程偏移

一、全弹性波动方程叠前偏移

二、全弹性波动方程有限元偏移

8多分量记录的联合反演

小结

参考文献

第四章 多波资料的解释和应用

1纵、横波资料的对比解释

2多波信息的联合应用

一、利用纵、横波速度比研究岩性变化

二、利用纵、横波的振幅信息直接寻找油气藏

三、利用泊松比研究岩性，寻找油气藏

3利用多波资料研究介质的方位各向异性

一、岩层各向异性的鉴别

二、 裂隙方位的检测

小结

参考文献

第一章 多波勘探的基本理论

研究人工激发弹性波在地壳中的传播是纵波勘探的基础，也是多波勘探的基础。它们的

基本理论都是弹性波理论。不过，一般纵波地震勘探主要论及均匀各向同性介质中的纵波。

本章除论述均匀各向同性介质中的纵波和横波外，还重点介绍各向异性介质中的弹性波，横

波分裂以及勒夫面波等与多波勘探有关的理论。

1 地震波的种类

弹性理论证明，在固体无限介质中存在着两种体波，即纵波和横波。就质点偏振特征而

言，它们都是线性极化波。纵波质点的振动方向与波的传播方向一致，通常用P（prime）来

表示。横波的质点振动方向与波的传播方向垂直，一般用S（sec0nd）表示。为了方便，常将

S波又分解成偏振方向相互垂直的SH波和SV波。SH波是指在水平面内振动的横波（水平

偏振横波），SV波是指在包括射线的铅垂面内振动的横波（垂直偏振横波）。将一个向量

分解成平行任意坐标轴的几个分量，是为运算的方便，并无明确的物理意义，但在特定情况

下（如分层介质）就可以有明确的含义。

式中λ和μ称为拉梅系数，它与介质性质有关。由（1.1.3）与（1.1.5）式可以看出，纵波

速度νp总大于横波速度νs，至少大1.15倍（体积模量K＝0时）。但能承受切变力的固体

若没有压缩力介质是不会被压缩的，也就没有了纵波。因此，实际上两个速度差值还要大

些，而νp/vs是随介质性质而变化的一个量；几乎对所有已知介质，纵、横波速度比（vp/vs）

都不会小于1.41。对λ＝μ的特殊固体（泊松固体）这个比值为1.73。

在非无限介质中，波的种类很多。上述两种体波投射于介质分界面时，为满足连续介质

位移和应力连续，将分别产生反射波和透射波。当纵波斜入射时，除产生反射纵波和透射纵

波外，还要产生反射横波和透射横波，它们的传播方向由斯奈尔（Snell）定律决定，这种与

入射波类型（P波）不同的反射横波和透射横波叫做转换波（记为PS波），而反射纵波和透

射纵波则叫同类波。当以SV波斜入射时，同样会产生两种反射波和两种透射波，这时的反

射纵波和透射纵波为转换波（记为SP），而反射横波和透射横波为同类波。当SH波入射

时，情况就不同了。它只产生反射SH波和透射SH波，而不发生波型的转换，是所谓自生

波（aut0n0m0us）。这是因为SH波的振动方向决定了它无法线分量，它只有一个位移分

量，一个应力分量，反射SH波和透射SH波就能满足SH波场的位移和应力连续。这就是

说，在水平分界面上SH波是自我连续的。以上各种波示于图1.1.2。

在弹性分界面附近还存在着有别于上述体波的面波。在弹性界面的自由表面上，可

以形成瑞雷面波（记为R波）。此波的存在早已在理论上得到证明，并为天然地震和

地震勘探的实践所证实。数学运算过程在地震学等教科书中有详细论述。我们在这里仅

就其特征作简要证明。