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摘要:气枪震源适用于海洋探测,是一种新型的无污染装备,用以激发气体产生子波。其子波信号特征不仅影响勘探效果,而且是地震资料处理中的重要参数。在实际应用通过现场测量得到子波不仅耗费巨大,而且对环境要求比较高。气枪子波模型方便有效地解决了这一难题,通过将计算机模拟获得震源子波,简单快捷,有着实际测量无法比拟的优势,因此气枪子波模拟的研究意义重大。气枪震源设计的关键之一是如何控制子波的特征,使之符合勘探作业要求。空气枪震源已经逐步成为海上地震勘探的主要激发形式。本文总结了国内外关于气枪震源的研究历史及现状,讨论了气枪工作的基本原理,比较了Sleeve枪、Bolt枪和G枪三种气枪的结构,描述了气泡的震荡过程。评价气枪震源子波的四个主要参数是脉冲能量、初泡比、气泡周期和子波频谱,本文对这几个参数作了详尽说明,并简单说明影响震源子波的几个因素。现阶段单枪模型主要有齐奥科夫斯基(Anton Ziolkowski)模型、舒尔兹-盖特曼(Schulze-Gattermann)模型、萨法(Safar)模型、Johnson模型等,本文总结了这几个模型的特点与优劣,在“自由气泡振荡”理论基础上对模型方程简化计算,分析了开发震源模拟软件所需的三个主要算法:龙格-库塔处理函数算法,震源子波模拟绘图算法及快速傅里叶变换算法。最后从气枪本身参数、外界环境参数及其它参数三方面进行大量的对比分析,研究了参数对震源子波模拟图形的影响,为实际测量时的参数选择奠定了良好理论基础。