目录介绍：

• 1、地震剖面的显示方式有哪些
• 2、地震波的描述
• 3、(一)地震相参数特征及其地质意义
• 4、地震波的基本知识
• 5、三维地震勘探资料的解释
• 6、什么叫地震剖面

地震剖面的显示方式有哪些

地震剖面的显示方式主要有三种：一维显示、二维显示和三维显示。

具体显示方法如下：

一维显示：一条测线纪录的地震资料，由该测线的全部地震记录构成。垂直比例尺通常是到达时间，但有时是深度，数据也可能是偏移后的。

二维显示：沿一条测线进行地震资料采集，这种方法只能在射线平面上确定地质的二维结构。

三维显示：在一块面积上进行地震资料采集的一种方法，其目的是确定地下地质结构在三维空间的关系。地震曲线 由一个炮点放记录的若干地震道组成的一张记录曲线图。

地震波的描述

地震波在岩层中传播时，每一个岩石质点的位移u都是时间t和空间距离x的二元函数。因此，可以从时间域和空间域两个不同的角度去描述地震波在传播时的特点。在时间域，我们是用振动图（波形图）来描述一个质点的位移是如何随时间t变化的。在空间域则是用波剖面来描述某一时刻，各个质点振动的位移u与空间位置x的变化关系的。此外，由于地震波是一个脉冲波，因此还可以用频谱图来进行描述。

（一）地震波振动图及其特点

振动图反映了地震波在传播过程中，某一质点随时间振动的特点。一般用波的初至，振动的周期，频率和振幅等参数来描述。用横坐标表示质点振动的时间t，纵坐标表示质点对应某一时刻的位移u，如图1-2-4所示。

图1-2-4 质点的振动图

振动的周期。质点完成一次振动所需要的时间，即两个相邻极大点或极小点（亦即质点向正方向或负方向的最大位移）之间的时间间隔为振动的一个周期，用T表示。它是用来说明质点振动的快慢，周期大说明质点振动慢，反之则说明质点振动快。以秒（s）为单位，在地震勘探中多用毫秒（ms）为单位，即千分之一秒。

振动的频率。质点在一秒钟内振动的次数，叫做振动的频率，用f表示。频率也是说明质点振动的快慢的，频率高说明质点振动快。频率的单位是“赫（兹）”，用符号Hz表示。周期和频率是互为倒数关系，即

反射波地震勘探原理和资料解释

振动的振幅。质点振动时偏离平衡位置的最大位移叫振动的振幅，用A表示。它用来说明质点振动的强弱，振动的能量和振幅的平方成正比。因此，可以根据振幅的大小，定性判断质点振动能量的强弱。

波的初至。质点刚刚开始振动的时刻（即波刚刚到达质点的时刻）叫做波的初至，如图1-2-4中的t1叫波的初至。对于同一个波来说，彼此相距不远的两个质点的振动图形是相似的，只是由于离震源远近不同，初至有迟早的差别，如图1-2-5（a）与（b）所示。这种事实对地震勘探有很大的实际意义。可根据这一特征，通过比较地面上相邻各点的振动图形来研究地震波在地下岩层中的传播规律。

图1-2-5 振动图

振动分为周期振动和非周期振动。在振动过程中周期（或频率）保持不变的振动叫周期振动，谐振动是属于周期性振动的一种。在振动中周期（或频率）是变化的振动叫做非周期性振动。脉冲振动属于非周期振动的一种，其特点是持续时间很短。脉冲振动的周期和振幅都是变化的，为了与谐振动相区别，对脉冲振动的周期、频率和振幅都加一个“视”字，叫做视周期、视频率和视振幅，分别用T*、f*、A*表示。

图1-2-6 一个地震道的振动图形

地震波属于脉冲振动，地震勘探中所获得的地震记录实际上就是一系列地震波传播到地表时引起地表质点振动的脉冲图形，图1-2-6表示的就是一道检波器所接收到的振动图（或称为一个地震道）。

此外，在地震勘探中我们还常把振动的正向极值叫波峰，负向极值叫波谷。波峰的个数习惯上称为相位数，如第一波峰叫第一相位，在地震资料解释对比中所说的波形特征，就是指振动的相位数、视周期、视振幅及其之间的相互关系。同一反射界面来的波，其波形特征是相似的，不同反射界面来的波其波形特征是不同的，这就是在地震资料解释中常用的基本法则之一。

（二）地震波波剖面图及其特点

波剖面也可以用图形来表示，如图1-2-7所示，它表示了沿波传播方向上各质点在同一时刻的位移情况。一般我们用波峰、波谷视波长等参数来描述。

图1-2-7 波剖面

波峰、波谷：在波剖面中，最大的正向位移叫波峰，最大的负向位移叫波谷。

视波长：两个相邻波峰或波谷之间的距离叫波长，用字母λ表示。波长的倒数叫波数，用字母k表示，即有

反射波地震勘探原理和资料解释

波长是波在一个周期里所传播的距离，则波的传播速度等于：

反射波地震勘探原理和资料解释

地震波在地层中由浅至深传播时，如果取频率的变化为f*＝80Hz～30Hz，相应的速度为v*＝1200m/s～4000m/s，则地震波的视波长λ*＝v/f*＝130m～15m。

（三）地震波的频谱图

如图1-2-8所示，三个频率、相位与振幅不同的谐和振动（a）、（b）、（c）相加就可组合成为一个复杂的振动（d）。进一步由傅氏级数和傅氏理论可以证明：脉冲地震波这样一个复杂振动也可以视作无限多个谐和振动的复合振动。其中任一个谐和振动可表示为

反射波地震勘探原理和资料解释

式中u（t）表示质点在t时刻的位移；A表示质点位移振幅（即最大位移值）；f表示振动频率；φ表示t＝0时刻质点位移值的初相位。无限个谐和振动的f连续地变化，它们各自有自己的A、φ、f，将它们的关系在直角坐标系中表示出来，即得到地震波的频谱图。前者称振幅谱，后者称相位谱。一般主要关心振幅（能量）与f的关系，所以常常只用振幅谱来描述地震波的频谱特征，见图1-2-9，通常把它叫做频谱。

图1-2-8 谐和波叠加

从图1-2-9可知，对于常见的地震波，对应的各个谐波分量能量（振幅）的分布是很不均匀的，频率接近f0的分量具有最强的能量，f0称作地震波主频。显然，地震波的能量较多地分配给主频附近的谐波分量。如果在接收地震波时，地震仪主要把频率接近f0的一些谐波分量接收下来，也就相当于已经把这个地震波主要能量接收了。这一点在指导地震勘探野外施工、地震勘探仪器特性的设计与调节、原始资料进行再处理，从而提高地震记录质量方面有重要意义。

图1-2-9 脉冲地震波的频谱（振幅谱）

上述的波形图、波剖面图、频谱等反映了地震波能量（振幅）随时间与空间分布的特点。这些特点叫做地震波的动力学特点。地震波在传播过程中，它的动力学特点受传播介质（岩层）的性质和结构的影响很大，因此它的变化规律就可能反映了岩层的岩性、结构和厚度。充分研究和利用波的动力学特点，将能使地震勘探解决地质问题的能力进一步提高。地震波的特点除了可用上述的振动图、波剖面图、频谱来描述外，还可以用波前和射线来描述。

（四）地震波的波前和射线

设地下岩层是均匀的（即波的传播速度为一常量），在地面O点爆炸，地震波就从爆炸点开始向地下各个方向传播。如果在某时刻t我们把空间中所有刚刚开始振动的点连成曲面，则该曲面被称为该t时刻的波前面，简称波前。所有刚刚停止振动的点构成的曲面叫波尾，如图1-2-10所示。显然波前以外的质点未开始振动，波尾以内的质点已经停止振动。只有波前和波尾之间的质点正处在不同强度的振动状态，这个区间称为振动带。波前和波尾是随时间的改变而变化的，振动带也随时间的改变而变化。

在振动带内，振动相位相同的各点构成的面叫做等相位面，波前面就是等相位面，也称等时面。如果依次给出不同时刻的波前，就可以确定一系列等时面簇的时间与空间的关系，也就给出了波在介质中的传播特征。根据波前的形状，可把波分成球面波和平面波，如图1-2-10（a）和（b）。当离震源相当远而又只考虑波前面上的一小部分时，一般把球面波看成平面波，这样可使问题简化。

地震波的传播除了可用波前来描述外，也可用射线来直观地表示。所谓射线，就是波从一点到另一点传播的路径，它代表了波传播的方向。因此射线应与各等时面的法线方向一致，即射线与各等时面相互垂直。

图1-2-10 均匀介质中地震波的波前和射线

(一)地震相参数特征及其地质意义

地震相参数是识别地震相的标志。地震相是不同体系的各级界面、岩性及集合特征在地震剖面上的综合表现。地震相分析则是根据地震资料解释其环境背景和岩相。常用的标志包括内部反射结构、外部几何形态、连续性、振幅、频率、层速度等。

1.反射结构

反射结构 (简称结构)是指地震剖面上层序内反射同相轴本身的延伸情况及同相轴之间的相互关系。它是揭示总体地震模式或沉积体系最可靠的地震相参数。根据内部反射结构的形态划分为平行与亚平行结构、发散结构、前积结构、乱岗状结构、杂乱结构和无反射等类型。河流相地层反射一般呈亚平行结构和无反射两类。

2.外部几何形态

外部几何形态 (简称外形)是指具某种反射结构地震相单元在三维空间内的分布状况。外形可进一步分为席状、席状披盖、楔形、透镜状、丘状、充填形等。外形与反射结构往往有相关关系。外形可以提供有关沉积体的几何形态、水动力、物源及古地理背景等方面的信息。河道型砂体在垂直于河道走向的横剖面上往往呈 “透镜状”或顶平底凸的充填形。

3.连续性

反射连续性与地层本身的连续性有关，它主要反映了不同沉积条件下地层的连续程度及沉积条件变化。一般情况下，反射连续性好表明岩层连续性好，反映沉积条件稳定的较低能环境; 反之，连续性差代表较高能的不稳定沉积环境。衡量连续性的标准包括长度标准和丰度标准。

(1)长度标准

连续性好: 同相轴连续长度大于 600 m; 连续性中等: 同相轴长度接近 300 m;

连续性差: 同相轴长度小于 200 m。

(2)丰度标准

连续性好: 上述连续性好的同相轴在一个地震相中占 70%以上;

连续性差: 连续性差的同相轴在一个地震相中占 70%以上;

连续性中等: 介于上述两者之间。

4.振幅

振幅与反射界面的反射系数直接有关。振幅中包括反射界面上、下层岩性、岩层厚度、孔隙度及所含流体性质等方面信息，可用来预测横向岩性变化和直接检测烃类。由于振幅还受地震激发与接收条件、大地衰减及处理方法等因素影响，使用振幅时应考虑到这些因素的影响。振幅的标准包括强度与丰度标准。

(1)强度标准

强振幅: 时间剖面上相邻地震道振幅值重叠在一起，无法分辨;

中振幅: 相邻地震道部分重叠，但可用肉眼分辨;

弱振幅: 相邻地震道相互分离。

(2)丰度标准

在一个地震相中，强振幅同相轴占 70%以上称强振幅地震相; 弱振幅占 70% 以上时称弱振幅地震相; 两者之间为中振幅地震相。

5.频率

频率在一定程度上和地质因素有关，如反射层厚度、层速度变化等。但它与激发条件、埋藏深度、处理条件也有密切关系，因此在地震相分析中仅可作为辅助参数。

频率可按波形和排列疏密程度分为高、中、低三级。频率横向变化快说明岩性变化大，属高能环境; 频率稳定，属低能或稳定沉积环境。

传统的地震相主要利用地震相标志，即地震反射结构、地震相外形进行定性描述，主要着眼于多个地震反射同相轴的组合特征，所以传统地震相分析在垂向上时间厚度大，往往忽视单个反射同相轴的沉积意义，精度和准确性满足不了储层精细描述的要求 (杨勇，2003)。如在河流相储层预测中，反射结构和外形一般用来分辨辫状河、曲流河、网状河沉积体系，由于古地理环境变迁和后期构造运动影响，在现今采集的地震剖面上已难看到河道沉积。也无法进行薄层单砂体描述。

从剖面上看，曲流河反射特征为强轴反射，同相轴比网状河长，局部可见侧向加积的现象; 网状河反射多表现为较弱的空白反射中夹杂中强短轴反射; 辫状河反射多表现为较弱的空白反射，偶尔夹有较强反射。但是用 “相面法”直接识别单砂体时不仅容易判断错误，而且描述砂体展布形态和分布范围与实钻结果误差比较大。

由于地震参数与所预测对象之间的关系复杂，不同工区和不同储层对所预测对象敏感(或最有效、最具代表性)的地震属性是不完全相同的。即使在同一工区、同一储层，预测对象不同对应的敏感地震属性也是有差异的。同时，地震反射毕竟是第二性资料，是地下地质情况的反映，地质背景的复杂性反映到地震资料上就有多解性。因此，在研究及实践中，应当进行地震属性优化以提高储层地震预测的精度，从而可以更有效地进行储层描述，进一步提高钻井成功率。

地震波的基本知识

（一）地震波的形成

弹性体在外力的作用下，内部质点会离开平衡位置发生位移而产生形变，外力解除以 后，产生位移的质点在应力的作用下都有一个恢复到原来平衡位置的过程；但由于惯性力 的作用，运动的质点不可能立即停止下来，而是向平衡位置的另一方向运动，于是又产生 新的应力，使质点再向原始的平衡位置运动。这样，由于受应力和惯性力的不断作用，使 质点围绕平衡位置发生振动。另外，在振动过程中，质点与其相邻质点间的应力作用，必 然会引起相邻质点的振动。这种振动在弹性介质中不断地向周围传播和扩大，便形成了以 激发点为中心，以一定速度传播的弹性波。

弹性波形成需有两个条件，一是要有一种能传播振动的介质，二是要在该介质中激发 振动。那么，坚硬的岩石是否具有弹性呢？弹性理论表明，自然界中的大部分物体在外力 作用下，既可表现为弹性，亦可显示为塑性。其究竟表现为何种性质，主要取决于物体本 身的物理性质、外力的大小和作用时间的长短。当外力很小且作用时间极短时，大部分物 体表现为弹性性质。反之，显示为塑性，甚至发生破碎。此外，温度、压力等外界因素也 有一定影响。

图1-1 爆炸震源周围介质形变分区示意图

在陆地上进行地震勘探时，多以炸药震源激发地震波。激发时，震源附近的介质因受 到瞬间巨大压力作用而破碎，形成一空穴。其外围附近，压力虽有减小，但仍超过介质 的弹性极限，介质发生塑性形变，形成一放 射状或环状裂隙的形变带（图1-1）。再向 外，介质因受力较小（位移小于1μm），且作 用时间极短（小于100ms），发生弹性形变。在弹性形变区，介质质点将产生围绕其平衡 位置的振动，该振动向周围空间传播出去便 形成了地震波。由上述可以看出，地震波是 在地球介质中传播的弹性波。

地震波虽然是一种弹性波，但它不像简 谐波那样具有固定的周期、频率、振幅，以 及在时间上无休止的振动。地震波是一个具有确定起始时间和有限能量的脉冲振动。在应 用信号分析领域中，称该振动为地震子波。地震子波的一个基本属性是振动的非周期性，其原因在于：

首先，就激发振动的波源而言，爆炸时作用于岩石的外力是非周期性的，不足以补偿 质点振动因阻尼等而耗损的能量，因而质点的振动是不稳定的。由于震源激发的振动具有 脉冲性质，只在短时间内延续，所以地震波具有非周期脉冲性质。

其次，从传播振动的介质看，实际的地质介质与理想的弹性介质不同，岩石中的质点 由于摩擦阻尼的作用，使部分振动能量转变为热能。因此，在地质介质中传播的振动不能 形成稳定的周期性振动。

地震波正是由于具有上述非周期脉冲性质，地震勘探工作才有可能利用其从地下带到 地面的信息，划分地层、查明构造及推断岩性等。

（二）地震波的类型

地震波主要分为两大类：体波和面波。在介质内部传播的波称为体波，沿弹性介质分 界面传播的波称为面波。

1.纵波与横波

根据弹性理论，弹性波的传播，实际上是弹性介质中质点间应变的传递，并且任何复杂 的弹性应变均可分解成两种基本的应变——体应变和切应变。它们分别与两种弹性波相对 应：与体应变相对应的称纵波（又称为P波）；与切应变相对应的称横波（又称为S波）。

纵波传播时，质点振动方向与波的传播方向一致，并在所经过的扰动带内，交替出现 压缩带和膨胀带（图1-2），因此，纵波亦称胀缩波或疏密波。

图1-2 地震纵波传播示意图

横波传播时，质点振动方向与波的传播方向相垂直。在横波经过的区域内，质点相对 传播方向产生横向位移，即剪切形变在介质中的传播，因此横波又称剪切波。

根据横波传播的特点，在其传播方向上，质点有无限多个横向振动方向。但在研究 中，通常关注两个方向的振动：一个是质点振动在垂直平面内的横波分量（图1-3（a）），亦称SV波；另一个是质点振动在水平面上的横波分量（图1-3（b）），亦称SH波。

图1-3 地震横波传播示意图

在完全弹性和各向同性的均匀介质中，地震纵波与横波的传播速度分别由下式给出：

勘探地球物理教程

式中：vP和vS分别为地震纵波与横波速度；λ和μ为拉梅常数；ρ为介质密度。

由纵波与横波速度的表达式，有

勘探地球物理教程

式中：σ表示介质的泊松比，在0～0.5之间变化，大多数弹性介质为0.25左右，故纵波 速度约是横波速度的1.73倍。由于纵波传播速度快，所以总是最先被记录到。

2.面波

在无限均匀的介质中，只产生纵波和横波；但在自由表面或介质分界面上可以产生面 波。面波是体波传播遇到界面时产生的复杂情况，一般可以说是体波经地层界面多次反射 叠加生成的次生波。

面波有两种类型，即瑞利（Rayleigh）面波和勒夫（Love）面波。

瑞利面波是沿半无限弹性空间的自由表面（如地球表面）传播的，质点运动轨迹为逆 进椭圆。椭圆长轴垂直于介质表面，短轴与波传播方向一致，长、短轴比值大致为3：2，如图1-4所示。瑞利面波的传播速度vR小于横波速度，当σ≈0.25时，vR≈0.92vs。

图1-4 瑞利面波传播示意图

勒夫面波是在横波速度较高的半无限弹性空间之上存在低速层时产生并传播的。质点 振动方向平行于界面，垂直于波的传播方向，可看做是SH波的一种特殊形式，类似于图 1-3（b）上覆一低速层的情况。

面波是地震波能量的主要携带者。面波的振幅在垂直于界面的方向上，随距离的增加 呈指数形式迅速衰减；但在沿界面的方向上，随距离的增加衰减得比体波慢。

人工地震记录中常见的是瑞利面波，即所谓“地滚波”，通常表现为低频率、大振幅 和低波速。在地震勘探中面波通常被视为干扰波。

（三）波形图与波剖面图

如图1-5（a）所示，设在O点激发地震波，考察测线上某处质点位移随时间变化的 图形，称为该点的波形图（或振动图）。图中横坐标t表示时间，纵坐标u表示质点位移。

波在传播中，质点只是围绕平衡位置振动。质点振动的极值（最大位移）在波形上的 显示，称波的相位（向上的极值称正相位，向下的极值称负相位），极值的大小称波的振 幅（用A表示），两相邻正相位或两相邻负相位的时间间隔称为波的视周期（T*），视周 期的倒数称为波的视频率（f*）。

图1-5 波形图和波剖面图

沿测线各点的振动是有相位差的。若让时间“固定”，考察该时刻沿测线各质点位移 随距离分布的图形，称为波剖面图，如图1-5（b）所示。图中横坐标x表示距离，纵坐 标u仍表示质点位移。

在波剖面图上，具有正向极大位移的点称为波峰，具有负向极大位移的点称为波谷，相邻两波峰（谷）之间的距离称为视波长（λ*）；视波长的倒数称为视波数（k*），即单 位距离内波的数目。

由上述可知，波形图是在时间域里描述地震波，波剖面则是在空间域内描述地震波。两者间的参数有相互对应的关系，且可用波速将其联系起来。

三维地震勘探资料的解释

三维地震反射资料的解释工作包括两个方面的内容。一个是将经过计算机处理的数据进行各种显示和作图。另一个内容是根据所得到的各种图进行地质解释，通过地质解释获得探区范围内有价值的地下构造和它的发育史、岩性变化和含油气前景等情况，进而结合其他地球物理资料和钻探资料指出有利于油气储层的位置。最后编写成果报告，估算地质储量并提出开发方案。

（一）三维地震反射资料的显示

经过三维偏移处理后的三维地震资料，组成了一个三维数据体，它可以用定义在（x，y，t）空间每个结点的数据（振幅或频率或相位）A（xi，yj，tk）来表示。在平面上按CDP网格排列分布，在垂向上按深度换算的时间采样组成立体数据网格。对于这个数据体的数据，可以用各种方式显示，以供解释人员选择。常用的三维地震数据显示图件有各种垂向剖面（纵测线剖面，横测线剖面，任意斜交方向的剖面，不同方向的连井展开剖面）、水平剖面（或称水平切片）和动态显示。从垂向剖面和水平剖面的对照观察中可以迅速地对地下的构造概况有个初步的了解。

1.垂直剖面图

垂直剖面是铅垂方向的剖面，它是用一个铅垂面去切三维数据体得到的该垂直剖面内各道的信息。显示方式大多为波形加变面积，一般垂直于构造走向的剖面为主测线。为便于手工解释，显示的测线间隔一般为50m；与主测线相垂直的为联络测线，显示的测线间隔可根据需要选择，一般为20m、25m、50m或100m。为确定地质层位，实现地震与地质直接对比而连接部分钻井的测线，称联井测线。垂直剖面与二维地震剖面类似，因经过三维偏移，剖面能更准确地反映地下构造形态。

2.水平切片

图7-5-14 水平切片图与等t0构造图的关系

水平切片是三维地震资料特有的成果。它是用一个水平面去切三维数据体得到的某一时刻tk各道的信息。它与反射层位等值线（即通常的等t0图）有一个简单的关系（图7-5-14）。每一张切片是地下不同层（反射同相轴）的信息在同一时间内的反映，它相当于某一等时面的地质图，即同一张切片里显示了不同层位的信息（同相轴），如反射振幅强弱、频率高低、信噪比变化、断裂分布、断距、构造、异常体等。同一层位的信息（同相轴）又连续清晰地反映到多张水平切片上。利用连续的水平切片进行三维作图，能大大提高构造图的精度，这是三维解释的一个突出优点。图7-5-15是某地区t0从1864ms～1920ms的8张水平切片图和相应的等t0构造图。

图7-5-15 季家寨半背斜三维水平切片及t0构造图

把大量的水平切片与x、y两个方向的垂直剖面联合起来使用，可使解释人员不仅能在三个正交面上分析任意一个深度处地下结构的特点；而且还可增加各类复杂构造及地质现象的动态识别能力及立体感，同时也为手工对比和勾绘t0图提供了方便。

3.电影胶片

为了便于三维地震资料的动态解释，需要提供瞬时响应的连续动画硬拷贝（35mm电影胶片）。电影胶片是利用解释桌或电影放映形式，快速、连续地显示平行的地震测线或水平切片，使解释人员建立整体模式并了解三维空间的断裂和构造演变动态。

（二）三维地震反射资料的解释

与前述的二维地震资料解释类似，三维资料解释仍然是一个由原始资料转变为地质成果的研究过程，是经验、地质规律、各种技巧和知识的全面体现。因此，在资料解释的过程上三维解释与二维解释没有太大的原则性区别，在三维资料解释中也要进行地震构造解释和地震地层学及岩性解释。在一个地区取得三维偏移和三维速度的数据体后，先进行构造解释，在基本掌握了三维地震工区地质构造的情况后，根据工区特征再进行地震地层学等解释。三维地震勘探资料非常丰富，数据量惊人，用手工进行解释工作的时间很长，而且会丢掉很多有用的信息。三维资料的解释工作通常都是以人机交互解释工作站为工具，以垂直剖面和水平切片的解释为基础，以动态显示和三维显示的解释为辅进行的。

1.地震地质层位的确定

三维地震解释工作的第一步和二维解释一样，是利用钻井资料做人工合成记录，再与过井地震剖面对比来确定地震地质层位。在资料处理时，如采用子波处理方法，做合成记录时即可使用零相位子波。这样，地层界面正好对准波峰或波谷，便于地震记录与地质层位直接对比连结，如图7-5-16中的T1、T2、T3就是砂层组1、2、3的地震响应。

图7-5-16 砂层组及其地震响应

2.垂直时间剖面的对比解释

三维地震剖面对比和二维一样，是利用记录上有效波的同相性、振幅强度、波形、波组特征、时差等综合对比来实现的。所不同的是，三维地震的测线密度较高，信息量大，如一个10km长、13km宽的三维工区，按25m×50m的面元密度，就有主测线261条，联络测线401条。解释时不必要将几百条测线都一一对比，应根据工区的构造及断裂复杂程度，有目的地选择一部分主干剖面进行重点解释。确定构造形态的细节主要靠水平切片。如东濮凹陷西部斜坡带，断裂复杂，圈闭面积小，一般主测线每隔250m（10个CDP点）选一条剖面即可（如图7-5-17）。剖面解释的重点放在组合断裂系统和确定地质层位上，必要时还可加密测线。在构造简单、断裂不甚发育的地区，仅选少量剖面对比，控制层位，然后在水平切片上找到相应的同相轴直接作图，就可以控制构造形态（如图7-5-18）。

由上可知，三维地震不存在交点闭合差问题。用水平切片作等t0图，只要利用部分垂直剖面提示层位，就可连续地、唯一地完成构造图的编制。

图7-5-17

在构造复杂地区需解释较多的主干剖面控制构造形态（数值单位为m）

图7-5-18

在构造简单地区可解释少量剖面控制层位（数值单位为m）

3.水平切片的解释

1）水平切片图的特点

（1）水平切片同相轴宽度（L）与地层倾角（φ）成反比。水平切片也是等时切片。水平切片上同相轴的强度反映了反射波的强度，而同相轴的宽度与地层倾角的陡度有关，也与视频率的高低有关，如图7-5-19。图中φ1＞φ2＞φ3，而L1＜L2＜L3，可见它们之间存在反比关系。即一个平缓的界面在水平切片图上会表现得十分宽（L变大）。界面倾角（φ）的加大或信号频率（f）的增大都会使水平切片图上的同相轴变窄（L变小），但一张切片图无法表明倾角的观念。只有通过几张以一定间隔切出的水平切片图才能了解反射面的倾角、倾向。

图7-5-19 水平切片同相轴的宽度（L）与地层倾角（φ）的关系图

（2）水平切片是地下某一等时切面的地质图。每一张等时切片和地质图一样可以反映地质层位和构造形态，相当于一张地质图（见图7-5-20）。

（3）在水平切片上同相轴的突然中断，水平错开，走向发生突变等是断层的反映。水平切片上的同相轴的方向反映了地震反射面的局部走向。因此，当水平切片上反射波的同相轴中断、错开、振幅发生突变、同相轴突然拐弯及相邻两组同相轴走向不一致或发生急剧变化时，可能是断层存在的标志。

图7-5-20 水平切片与垂直切片组合的地质图

当断层与构造走向相交，特别是正交时，在水平切片图上可以清楚地看到断层的标志，即构造走向的突变、错断等。将水平切片图上同相轴的终点连接起来就是断层的位置，十分方便（如图7-5-15所示）。在构造走向与断层平行或接近平行时，很难发现同相轴的明显错断，这时只能从多张连结的水平切片图上界面同相轴忽然出现、忽然消失这一特点来进行断层的解释。

图7-5-21 小断层在垂直剖面（a）和水平切片（b）上的反映

（4）水平切片对小断层具有高分辨力。图7-5-21是一个34m断距的小断层在水平切片和垂直剖面上的反映实例。小断层在垂直剖面上落差2mm，而在水平切片上错开10mm。对倾角比较小，水平断距较大的断层，水平切片上反映较明显。

2）水平切片图解释

水平切片的实际解释方法大体归纳为：同相轴的对比追踪，断层的识别，等时图或等深图的构制等。

（1）水平切片同相轴的对比追踪。对比追踪各反射层的同相轴具体方法如下。

（a）直观地解释构造。利用水平切片的直观性，纵观整个研究区域各同相轴的平面分布情况、相互关系以及宽度变化，掌握剖面结构，了解构造延伸方向、分布范围和反射层倾角变化等地质构造特征。

（b）按深度或时间顺序排列起来的一组水平切片，构成了等时系列剖面。通过对它的分析，能够了解目的层位的构造走向、倾向，延伸范围，主要断层的平面分布等。

（c）重点对比追踪目的层同相轴的轮廓线。

通过垂直剖面与水平切片的时间（或深度）闭合，识别和追踪目的层同相轴及其变化情况，可以了解该时刻同相轴平面分布与构造关系。连续对比不同时刻水平切片上目的层同相轴，就能了解它的构造形态和断层分布规律。

（2）运用各种标志，识别断层的存在。断层是极为常见的构造现象，通常在解释中仍然以使用垂直剖面为主了解垂直方向的特点（即断距和角度），从水平切片图上了解水平方向的特点。在实际工作中三维偏移并不可能像理论上假设的那样，不一定做到干涉波完全分解，绕射波完全收敛，噪音完全消除，这些都可能影响断点位置的精度。要得到一张断层模式图，必须对所有的剖面做构造解释，断面要从一条剖面到另一条剖面追踪，所有的断裂在倾向和走向剖面上得到闭合，切忌从单条剖面把一切都肯定下来。运用水平切片识别断层的标志如下。

（a）标志层同相轴的中断和错断。标志层同相轴中断，或者强振幅错断是断层的标志之一。这种标志并不是在每一张等时切片中均能看到，只有当水平切片的时间与标志层中断时间一致时才能见到。

（b）同相轴系统错断。同相轴的系统错断，在与断层有关的一系列切片上均能见到。这类断层一般断得深，并以大角度切割构造走向，落差也比较大，比较容易确定。

（c）同相轴走向的突变或者呈现一系列零乱的同时轴也可能是断层的标志。因为这种现象可能是在小断层或断面附近干扰造成的，但也可能不是断层，而是大的倾斜面或者是超覆现象等所引起的。因此，利用这一标志时应该慎重对待。

（d）同相轴中断，断层两侧地层走向线出现错动和走向趋势有明显变化是解释断层的另一个重要依据。

当断层面直立时，则系列水平切片图上同一条断层位置重合。如果是倾斜断层，则断层线在系列水平切片上应有规律地向一侧移动。若系列水平切片上断层线无规律移动，应考虑所确定的断层是否存在，位置是否合适。

当断层走向与构造走向交角较大或垂直时，水平切片上断层显示明显；交角小或平行时断层不清楚，这时要借助垂直剖面来识别。

（3）快速地构制等时图。在等时剖面上按时间顺序拾取做图层位同相轴的过程，就是构制等时图的过程。实际构图时，利用粗网格垂直剖面和水平切片进行目的层反射的交点闭合，在水平切片上确定目的层位同相轴，然后用透明纸蒙在水平切片上，画出作图层位的同相轴轮廓线。一张水平切片可以勾绘出一条某目的层的等时线，利用多张水平切片根据构造变化的相似性的特点由小时间向大时间构制。构造隆起时同相轴轮廓线将逐渐变大，凹陷时将逐渐变小。这样就很快构制出等时图。在没有断层的情况下，等时图能很快完成。在断层发育地区，应先画出断层平面组合，再一个断块一个断块地构制。构制时必须标明断层与被做图界面相交时断层的边界位置，以免由于资料多而把层次搞乱。根据水平切片图绘制拾取出的层的等时图，实际上就是某层的时间构造图。在这个图上可以找到构造圈闭及其高点，也可以根据它定出断层、断距和断层的性质。

4.多种剖面的综合解释和利用

三维资料解释中，可利用的各种剖面是很多的。除了等时剖面之外，还有纵剖面、横剖面，以及沿任意方向的剖面。只要对三维解释有利，均在被利用之列。

断层的解释在三维解释中占有重要的地位，解释断层时，利用密集的系列垂直剖面和系列水平切片，可靠地追踪了断层、断裂系统的分布情况及空间位置，如图7-5-22。

为了在水平切片上识别某个层位的同相轴，观察某一个垂直剖面与相应时间的水平剖面上地震数据中各层次变化情况，可以把垂直剖面与水平切片图结合起来。因为垂直剖面与等时切片交点处，同一反射层的同相轴在时间上应当闭合。如图7-5-23所示。

当勘探的工区有钻井时，自然应该进行联井。三维地震勘探的联井不像二维地震勘探需要布置专门的联井测线，而是在三维数据体中，根据解释人员的需要直接进行数据重排，便可得到所需的联井剖面。当工区钻井数目较多时，则应构成联井剖面控制网。

通过联井剖面，可以确定反射界面所对应的地质层位，使物探资料与钻井地质资料有机而紧密地联系起来。同时在地震资料的解释中，可以控制目的层的对比连接。各钻井所提供的地层柱状图是岩性地震勘探中可靠的资料，它提供岩石物性参数是进行油气解释所不可缺少的。

5.绘制等t0构造图和等深度构造图

1）等t0构造图的绘制

由三维资料可得到大量的各种垂直剖面和大量的水平切片图，绘制等t0构造图变得简单。下面给出利用水平切片图直接绘制等t0构造图的方法

（1）用透明纸或透明胶片绘制一张平面测网图，作为绘制等t0构造图的平面底图，在底图上应标明井位、测线号等。

（2）将透明底图分别依次蒙在各不同时间的水平切片上，将不同时间切片上反映所选作图的层位同相轴线分别描在透明底图上。当把所有水平切片上所选目的层的同相轴线都描在同一个底图上时，就得到了该目的层位的所有t0线图。

（3）断点组合。据断点平面组合原则，将同一断层的断点组合成断层线，从而得到一张等t0构造图（如图7-5-24）。

下面举一个勾绘等t0图的实例。图7-5-15所示，是t0从1864ms～1920ms的8张水平切片（季家寨构造部位），每张切片都代表相应构造线的明显的同相轴，其终止点为断点位置。各同相轴与石家集断层所夹持的面积由浅往深增大，反映这一夹持面积的是一个正向构造。作图从1864ms的切片开始，每隔8ms由浅至深勾绘t0线（以每个同相轴的中线，作为该同相轴在该切片上的等t0线）。图7-5-15右下角的半背斜等t0构造图，就是利用上述8张水平切片勾绘而成的。

图7-5-22 利用系列垂直剖面追踪断层

2）等深度构造图的绘制

为了满足地质构造研究和工程上的需要，必须把等t0构造图转换成深度构造图。

由于三维资料在处理中实现了全方位归位，垂直剖面所反映的是垂向深度。因此，在编制深度构造图的过程中不需做任何空校，只要做时深转换即可。其步骤一般如下。

（1）根据工区的综合平均速度曲线，转化成25m等深度间隔的时深转换表（制表范围为勘探目的层的深度）。

（2）将同比例尺的构造底图与t0构造图相重合。

（3）在构造底图上勾绘断裂系统。

（4）根据时深转换关系，每25m在等t0图上找到相应的t0线，在构造图上沿着等t0线（或内插），描绘深度线。

（5）复查构造图。一是检查深度构造图是否与原t0构造图一致；二是检查是否符合构造的一般规律。图7-5-24是采用上述方法绘制的某地区T′6层三维构造图。

图7-5-23 水平切片与垂直剖面反射同相轴的关系

（三）三维地震资料人机联作交互解释

人机联作解释系统对于三维地震资料的解释具有特殊的优越性，是三维解释必不可少的工具，相对于人工常规解释有以下主要特点。

（1）能充分利用三维高密度数据体进行精细解释。垂直剖面的解释密度可以达到每条主测线（即间隔25m～50m）都解释，人工常规解释一般每隔10条主测线（250m～500m）才解释一条。加之高密度的水平切片与之联合作用，人机联作更增加了对于各种细微地质现象的识别能力。因此在复杂地区，只有采用人机联作解释系统才能作到精细解释，从而达到落实各种小的地质异常体和小断层的目的，这是人工解释所难以达到的。此外，由于三维资料作为数据体存入系统内，可根据需要显示任意方向测线剖面或水平切片、垂直剖面组合显示，或显示立体图象，来帮助解释、验证解释方案。它能在解释过程中随时了解剖面解释的平面展布，观察构造形态及断层的平面延伸。

图7-5-24 某地区三维T′6层构造图

数值单位为m

（2）具有保持追踪功能。三维高密度数据体，精细地反映了各种地质现象的变化。相邻测线有严格的相似性。利用保持追踪程序，能保留已经解释过的剖面信息作为下一剖面解释的参考。这不仅有助于正确解释和加快进度，而且能充分认识各类地质体的产生、变化过程，达到深化解释的目的。

（3）具有彩色显示功能。其颜色级别可达百余种，会大大提高三维空间各种地质现象的分辨力，有助于精细解释。

1.人机联作交互解释方法和步骤

（1）层位标定。利用合成地震记录及井的岩性、电性关系曲线标定反射层的地质层位。

（2）解释主干剖面。根据主干剖面的解释，确定断裂系统，划分断块。

（3）连井统层。在三维数据体内，切出控制各断块的联井剖面；经层位对比标定后，采用保持追踪方法逐条剖面追踪相位；并用联井剖面进行闭合，使各断块的层位对比一致。

（4）充分利用水平切片解释断层。水平切片对于断层有较高的分辨力，因此应充分利用它识别断层，查明断层平面延伸方向，合理组合断层，划分断块。

（5）用高密度测网加水平切片控制小构造、小断层。三维地震资料的高密度测网加水平切片是精细解释小构造、小断层的优势。即使延伸200m的小断层也有五条以上的测线控制；即使在垂直剖面上仅1mm断距的小断层，水平切片上的错开量有时可放大达6.8mm。

（6）检查解释方案。提取任意方向的测线，检查构造高点和断层位置的正确性。

（7）绘时间构造图。以批量作业的形式，由人机联作系统的绘图软件包，用解释后自动拾取的信息绘制t0等值线图。解释人员可根据解释需要选取等值线间距，添加图面注释，加滤波作业，对等值线进行圆滑等。

根据该等值线图，在彩色终端上检查绘图效果。如发现构造形态或断层解释不合理，可有针对性地重新解释、修改。若绘图参数不合适，也可修改参数重新发送作业，直到对t0图满意为止。然后再利用绘图仪绘制所需比例的等t0图。

（8）绘深度构造图。做时深转换，完成深度构造图。

2.主要成果图

构造解释阶段可提供的主要成果图如下。

①各主要目的层t0构造图。②各主要目的层构造图。③沉积构造发育史图。④主要含油部位油藏剖面图。⑤主要层段综合分析图（油气、圈闭构造、断裂系统、砂体叠合图）。⑥主要层段综合评价图。根据距油源的远近、储集层条件、构造条件及油气分布现状，划分I类有利区；Ⅱ类较有利区；Ⅲ类远景区。

三维资料信息量很大，为解释人员提供了丰富的原始素材。在解释中通常遵循由稀到密直到利用全部剖面，先用稀测网控制构造形态和主要断裂，根据同相轴的同相性，振幅的突变度，波形特征和时差特点对比连接和闭合纵、横剖面；然后逐渐加密，在构图时发现问题，及时分析研究所有有关资料，互相验证，从而得出较合理的解释。

纵、横剖面是解释工作中主要资料，处理显示中必须保证剖面有足够高的信噪比。实践表明，即使在构造同一部位，显示方向不同则剖面面貌就不同；垂直构造走向显示的剖面构造形态清楚，波形连续可靠。平行于构造走向的剖面，显得杂乱无章，构造形态模糊，断层迹线不清。因此，要因构造走向的不同而随之改变显示剖面的方向，这一点是特别应该注意的。

随着解释工作进一步深入，最终等时图是在全部剖面对比解释基础上进行交点闭合构制的。它通过时深转换就可得到构造图，如图7-5-24。

什么叫地震剖面

地震剖面是地震勘探中广泛使用的分析方法。　

地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震施工采集地震信息，然后经过电子计算机处理就得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就象从地面向下切了一刀，在二维空间(长度和深度方向)上显示了地下的地质构造情况。垂直地震剖面垂直地震剖面是相对于前面讲的地震勘探而言。那么什么叫垂直地震剖面（简称VSP）呢？ 20世纪70年代提出的、70年代后期和80年代很流行的垂直地震剖面技术和以往提到的地震勘探不同，它是将接收器放在已打好的深井中，接收线沿井孔布置，并借助推靠器将接收器紧紧贴在井壁上。也就是说，前面讲的地震勘探的接收器是放在地面上，而垂直地震剖面的接收器是垂直地面放在井下，故而得名。