地震波衰减反演研究综述2005-04-1074.pdf

第20卷第4期地球物理学进展Vol.20No.4
2005年12月(页码:1074～1082)PROGRESSINGEOPHYSICSDec.2005

地震波衰减反演研究综述

马昭军,刘洋
(中国石油大学CNPC物探重点实验室,北京102200)

摘要对地震波衰减的研究经过近五十年的发展已经取得了不少进展.本文简述了地震波的衰减机制、有关衰减
的基本理论以及影响地震波衰减的主要因素,重点概括了地震波衰减的反演方法,最后预测了地震衰减研究的发展
趋势.
关键词地震衰减,品质因子,衰减机制,上升时间,质心频率,层析成像
中图分类号P631,P315文献标识码A文章编号1004-2903(2005)04-1074-09

Asummaryofresearchonseismicattenuation

MAZhao-jun,LIUYang
(CNPCGeophysicalKeyLab,Universityofpetroleum,Beijing102200,China)

AbstractAgreatprogresshasbeenmadeinresearchonseismicattenuationoverfiftyyearsofdevelopment.Inthis
paper,itsummarizesattenuationprincipleofseismicwave,generaltheoriesonattenuationandmainfactorsthataffect
seismicattenuation.Themethodsofinversiononseismicattenuationareemphasized.Atlast,thedevelopmenttend-
encyonresearchofseismicattenuationisforcasted.
Keywordsseismicattenuation,attenuationfactor,attenuationprinciple,risetime,centroidfrequency,tomograpthy

油气、金属、水资源等勘探领域以及对地壳深部结构
0引言
研究的一个新的“亮点”.
自从1962年Futterman第一次详细论述了岩(4)根据衰减对P波、S波的不同分辨率的影
石对地震波的吸收衰减为地层的基本特性以来,对响,可以用于多波多分量高分辨率勘探的高精度解
地震波的衰减研究逐渐被人们所重视.几十年来,许释[2].因此,一直以来,人们都在研究计算地层吸收
多的地球物理工作者在这方面做出了巨大的贡献,衰减的方法.
地层的吸收衰减研究工作也取得了很大进步,提出
1衰减的基本理论
了许多的理论与计算方法.到目前为止,地震衰减研
究已经广泛地应用于以下各个方面:1.1岩石的吸收衰减机制
(1)通过地层的吸收衰减补偿,可以使地震波在M.N.Toksz,D.H.Johnston和A.Timur通过
浅、中、深层得到加强,在地震剖面上的同相轴更加实验室详细研究,讨论了岩石对地震波的吸收衰减
一致,从而提高地震资料的质量[1].的各种机制,指出地震波在岩石中衰减的主要原因
(2)地震波的振幅衰减与岩石的骨架、颗粒性是摩擦、液体流动、粘性张弛以及扩散.岩石的基质
质、孔隙、裂缝和粘滞系数等有关,对地层的品质因滞弹性损耗包括地震波在岩石颗粒之间的界面上以
子的研究可以预测地层的岩性、含流体类型、流体饱及裂缝的两个表面之间的相对运动而引起的摩擦损
和度、压力以及渗透率等信息.耗;由于液体流动引起的衰减,这种衰减包括孔隙和
(3)速度和品质因子联合反演,成为研究工程、流体之间界面上因剪切运动而引起的张弛,在一块

收稿日期2004-11-10;修回日期2005-02-10.
基金项目国家“十五”科技攻关计划项目(编号:2001BA605A-12)资助.
作者简介马昭军,男,1978年生,四川省遂宁市人,2005年7月毕业于中国石油大学(北京)地球探测与信息技术专业,获硕士学位,现在
中石化西南分公司物探研究院德阳分院从事科研工作.(E-mail:[e-mail])
4期马昭军,等:地震波衰减反演研究综述1075

完全饱和的岩石中,主要是由于岩石格架相对于流δ与Q都是表示地震波振动一周的衰减情况,它们
体夹杂物之间的相对运动而引起的损耗;喷射现象、之间的关系是
局部饱和效应、能量吸收、以及由于小孔隙的散射和π
δ=.(6)
来自薄层的大量不规则反射和选择性反射;完全干Q
对数衰减量δ、吸收系数α、衰减系数β和
燥的岩石中的衰减小于潮湿或者饱和的岩石衰减,()()()
品质因数之间的关系
这是由于液体在裂缝中的润滑,推进了滑动摩擦使(Q)
A1δ
衰减增加;在饱和