“地震勘探”教學方法探討

王祥春 孫魯平

摘要：地震勘探是通過觀測和分析人工地震產(chǎn)生的地震波在地下的傳播規(guī)律，推斷地下巖層的性質(zhì)和結構的地球物理勘探方法。地震勘探課程是勘查技術與工程專業(yè)本科生必修的專業(yè)骨干課。本文結合作者從事地震勘探工作及講授《地震勘探》課程中積累的經(jīng)驗淺談了教學過程中存在的一些問題及解決思路。

關鍵詞：地震勘探;地震波;地球物理;骨干課

中圖分類號：G633.6 ????文獻標識碼：A

地震勘探課程是勘查技術與工程專業(yè)本科生必修的專業(yè)骨干課，其主要內(nèi)容包括如下幾個方面：地震波動力學理論、地震波運動學理論、地震勘探野外資料采集、地震資料室內(nèi)處理及地震資料解釋等幾個方面。本文結合作者近年來的科研經(jīng)歷及教學經(jīng)驗淺談該課程的教學與實踐。

0引言

緒論及引言的內(nèi)容雖然不多，但是地位非常重要。講解《地震勘探》緒論時，能夠讓學生對該門學科的發(fā)展歷史、該課程的整體框架結構、該門學科的應用領域及該學科的未來發(fā)展方向等方面有清晰的認識。例如在緒論中，在介紹課程的整體框架結構時，應給學生傳遞明確清晰的課程結構，即：第一章為地震波的動力學特征，主要介紹的是波動方程如何得來，公式中的各項含義是什么，波動方程表達了怎么樣的一個物理過程等;第二章為地震波的運動學特征，主要介紹幾種類型的波的傳播路徑與傳播時間的關系，例如反射波時距曲線為雙曲線，直達波和折射波的時距曲線為直線等;第三章為地震勘探的野外地震資料采集，主要介紹地震資料采集的硬件裝備，野外觀測系統(tǒng)如何布置等;第四章為地震資料的室內(nèi)處理，主要介紹如何將野外采集的資料處理為有明確地質(zhì)含義的疊加剖面和偏移剖面等;第五章為地震資料的室內(nèi)解釋及反演，主要介紹如何通過地震資料繪制構造圖，如何反演地層的彈性參數(shù)等內(nèi)容。各章的主要內(nèi)容用幾句話清晰地傳遞給學生，并把各章內(nèi)容的相互關系加以闡述。緒論講解的好，學生就會對該門課程產(chǎn)生興趣，增強學習的動力。同樣，引言的講解也十分重要。例如在介紹地震資料處理內(nèi)容前，介紹下地震資料處理在整個地震勘探領域中起到的承上啟下的作用，能夠引起學生的足夠重視。

1現(xiàn)代教學手段

學生在學習地震勘探這門課開始階段往往會對一些抽象的概念無法直觀理解，這時可以利用現(xiàn)代教學手段加以說明。例如，講解野外地震資料采集時，可以制作二維野外施工模擬動畫，用于模擬如何布設二維地震測線、如何布置檢波器、如何放炮，排列如何滾動等整個施工過程。在學生完全掌握二維野外地震資料采集的基礎上，進一步制作三維野外施工模擬動畫，用于模擬如何布設三維地震測線、如何布置檢波器、如何放炮，排列片如何滾動等整個施工過程。兩個模擬資料采集視頻進行比較，讓學生進行討論，總結出其中的相同點及不同點，加深對野外地震資料采集相關知識的認識。同學們觀看動畫后對實際生產(chǎn)時如何操作就會有個直觀感性的印象和認識，對概念的理解就會更加深刻。

2知識點間聯(lián)系

教學過程中除了詳細講解各個知識點外還要使學生建立各個知識點間的聯(lián)系。例如地震資料處理雖然分為很多步驟，但核心步驟有三個：反褶積、疊加和偏移。教學時應讓學生把握住這三個核心，并深刻理解各個核心步驟處理的目的。其它的處理步驟也都是圍繞著這三個核心處理步驟進行，學生學習和理解起來就相對容易。再例如地震勘探主要分為三個主要環(huán)節(jié)：資料采集、資料處理和資料解釋。教授課程時，應該讓學生掌握具體的前后順序，即：先進行野外施工，獲取到地震資料;繼而將獲取的資料帶回到室內(nèi)，在室內(nèi)進行資料的處理，獲得速度場、疊加剖面和偏移剖面;最后再對處理后的成果加以地質(zhì)解釋，用以解決實際的地質(zhì)問題。這三部分互相承接，互相制約，只有采集的資料質(zhì)量好，后續(xù)的處理、解釋及應用才能取得理想的效果;反過來，處理、解釋及應用過程中遇到的問題會給資料采集提出改進性的要求。

3適量實習

該門課程理論性強又與實際緊密聯(lián)系，單靠課堂講解效果不會令人滿意，因此需要課后加以實踐鞏固。例如在介紹完地震儀器時，應讓學生親眼目睹地震儀、震源、大線及地震檢波器等硬件設備，并讓每個學生在無電的前提下進行各個儀器的鏈接，形成一個完整的地震資料采集系統(tǒng)，即：震源如何與地震儀相接，檢波器如何與大線相接，地震儀如何與大線相接等，這樣能夠加深對整個采集系統(tǒng)不同部分儀器的認識。再如在學習完資料采集時，應將儀器搬到室外，進行現(xiàn)場資料采集試驗，讓學生親手實踐怎么進行資料采集，采集到的資料具有什么特征，如何分析等。讓學生腦力和體力相結合，理論與實際相結合，親身感覺到學有所值，學有所用。

4結語

作為專業(yè)骨干課，“地震勘探”?具有非常重要的作用。學生掌握的程度與教師的教學方法和態(tài)度息息相關。本文作者根據(jù)近年來的工作和教學經(jīng)驗，總結出以上四點認識和經(jīng)驗供同行參考。

基金項目：項目資助：“中國地質(zhì)大學（北京）2020 年度本科教育質(zhì)量提升計劃建設項目”“中國地質(zhì)大學（北京）2019年度本科教育質(zhì)量提升計劃項目”資助。

參考文獻

[1]姚姚.地震波場與地震勘探[M].北京：地質(zhì)出版社，2006.

[2]王祥春.“數(shù)字信號處理”教學方法探討[J].科技創(chuàng)新導報，2010（16）：248.

[3]陸基孟，王永剛.地震勘探原理[M].東營：中國石油大學出版社，2009.

[4]張明學.地震勘探原理與解釋[M].北京：石油工業(yè)出版社，2010.

[5]劉天佑.地球物理勘探概論[M].地質(zhì)出版社，2007.

[6]王秀明.應用地球物理方法原理[M].北京：石油工業(yè)出版社，2000.