地震勘探：给地球做“CT”

地震勘探的原理

地震勘探的基本原理是利用人工激发的地震波在地下传播时，遇到不同性质的岩层会产生反射、折射和透射等现象。通过对这些地震波信号进行接收、记录和处理，我们可以推断出地下岩层的性质、结构和形态。具体来说，地震勘探通常包括以下几个步骤。

首先，通过炸药爆破、重锤敲击或振动器等设备在地面产生地震波。接着，布设在地面的检波器接收地震波信号，将振动信号转化为电信号记录下来。然后，利用计算机对记录下来的地震波信号进行处理和分析，提取出有关地下构造及岩层的信息。最后，根据这些信息绘制出地下的构造图像，揭示地球内部的秘密。

地震勘探的方法

地震勘探的方法多种多样，根据不同的勘探目的和地质条件可以选择适合的方法进行勘探。以下是一些常用的地震勘探方法。

反射波法 这是地震勘探中最常用的方法之一。通过在地面激发地震波，并接收来自地下岩层界面的反射波，从而推断出岩层的结构和性质。反射波法适用于各种地质条件，特别是那些岩层界面较为清晰、反射波能量较强的地区。

折射波法 折射波法主要利用地震波在地下不同介质之间的折射现象进行勘探。通过测量折射波的传播速度和方向，可以推断出地下介质的速度和密度分布。折射波法适用于那些介质速度差异较大的地区，如沉积岩和基岩的交界处。

透射波法 透射波法是通过在地面两侧分别激发和接收地震波，测量波在地下介质中的传播时间和速度，从而推断出介质的性质。透射波法对于了解地下岩层的连续性和完整性具有重要意义，但会受到地表条件和勘探深度的限制。

除了以上三种常用的方法外，还有微震监测、多分量地震勘探、VSP（垂直地震剖面）地震勘探等先进的技术手段，这些方法的应用进一步提高了地震勘探的精度和效率。

地震勘探的应用

地震勘探在多个领域具有广泛的应用价值，以下是一些主要的应用方向。

油气勘探 地震勘探是石油和天然气勘探中最重要的技术手段之一。通过地震勘探，技术人员可以了解地下岩层的分布、厚度、物性等信息，为油气藏的发现和开发提供重要依据。同时，地震勘探还可以用于评估油气田的储量和开发潜力，为油气田的可持续发展提供支持。

固体矿产勘探 地震勘探同样适用于固体矿产的勘探，如煤、铁、铜等金属矿产和非金属矿产。通过地震勘探，可以了解矿体的形态、规模、产状和赋存状态，为矿产资源的开发和利用提供指导。

工程地质勘查 在工程建设领域，地震勘探可用于评估地基的稳定性、确定地下洞穴和断层的分布等。这对于确保工程安全、预防地质灾害具有重要意义。

地震灾害预测 地震勘探还可以用于地震灾害的预测和防范。通过对地震活动的监测和分析，可以了解地震的发生规律、预测地震的可能发生区域和强度，为地震灾害的预防和减灾提供科学依据。

地震勘探的发展趋势

随着科技的进步和应用的深入，地震勘探技术也在不断发展和完善。未来，地震勘探将向以下几个方面发展。

高精度、高分辨率 随着计算机技术和信号处理技术的不断发展，地震勘探的精度和分辨率不断提高。未来，地震勘探将能够实现更高精度的地下结构成像，为资源勘探和灾害预测提供更为准确的信息。

多学科交叉融合 地震勘探涉及地质学、物理学、数学等多个学科领域。未来，随着多学科交叉融合的趋势加强，地震勘探技术将更加综合化和智能化，为地球科学研究提供更多创新思路和方法。

四维立体勘探 四维立体勘探是三维地震勘探的延伸和发展。四维立体勘探是在同一地区不同时间重复进行三维地震勘探的过程。这样，我们可以观测到同一地块不同时间的地下变化情况，从而更准确地了解地下油藏的动态变化，特别是老油田剩余油的开采情况。这对于最大限度地获取地下石油资源、提高开采效率具有重要意义。

绿色环保勘探 在勘探过程中，我们需要尽量减少对环境的破坏和污染。因此，绿色环保勘探技术将成为未来的发展方向。例如，采用低噪声、低能耗的勘探设备和方法，减少对周围环境的干扰和破坏；同时，加强对废弃物的处理和回收，降低勘探活动对环境的影响。

地震勘探作为给地球做“CT”的神奇技术，为我们揭示地球内部的秘密提供了有力的手段。通过地震勘探技术的深入应用和研究，我们不仅能够更好地了解地球的内部结构，还能为资源勘探、灾害预测和地质环境保护等领域提供重要的科学依据。因此，我们应该继续加强对地震勘探技术的研究和应用，推动其在各个领域的发展和创新，为人类的可持续发展和地球的保护作出更大的贡献。同时，我们也应该关注地震勘探技术所面临的挑战和限制，努力克服这些难题，实现技术的不断进步和完善。相信通过我们的共同努力，未来能够更好地利用地震勘探技术，探索地球内部的奥秘，为人类的未来创造更加美好的明天。

作者单位|中石化地球物理公司胜利分公司