多波列浅层地震勘探新技术

多波列浅层地震勘探新技术
多波列浅层地震勘探新技术

多波列浅层地震勘探新技术

在岩土工程勘察中的应用与研究

林胜天

(福建省建筑设计研究院)

提要

本文根据近年来多波列浅层地震勘探的试验研究成果和若干大型岩土工程项目的实践经验,论述浅层高分辨反射波技术、多道瞬态面波技术和高密度地震图像技术不失为当前很好的岩土工程勘察新方法。该项技术在测定岩土物理力学参数、评价软土地基加固处理效果、提供地基抗震设计参数以及探测地下空洞和掩埋物等方面均有良好的应用前景和推广应用价值。

关键词浅层高分辨反射波技术多道瞬态面波技术高密度地震图像技术

一前言

多波列浅层地震勘探技术是一种新兴的岩土原位测试勘察方法。充分利用了地震波传播中产生的折射波、反射波、直达波、面波及转换波特性,根据不同的勘察对象,可选择采用其中一种波或综合采用多种波进行解释、推断,使得浅层工程物探勘察手段能够真正达到高精度、高分辨、定量化。近几年来,由于引进了一些国外优秀浅层地震仪及我国自行开发的大量智能化地震仪,使传统的折射法、反射法地震勘探在岩土工程勘察中得到应用和推广,尤其是我国自行研制的高分辨、高精度、智能型仪器——SWS-1&2型多波列数字图像工程勘察与测试仪及其配套的先进数据处理软件的开发成功,使多波列浅层地震勘探技术在岩土工程勘察中崭露头角。

我院从1993年以来开展了浅层高分辨反射波技术,多道瞬态面波技术和高密度地震图像技术等勘察新技术新方法的试验研究与应用工作。从研究成果来看,它不但能在初勘阶段作为一种普查的方法,而且在多层或高层建筑地基详勘中也能作为钻探的重要辅助手段,减少了钻孔、测试数量,降低了勘察费用,提高了勘察工作效率,为城市岩土工程勘察提供了一种快速、廉价和较为有效的手段。

二浅层高分辨反射波技术

浅层高分辨反射波技术是利用横波的波速低、波长短、分辨率高,不受潜水面影响,在不同介质的分界面上不产生转换波等诸多优点,采用小道距,小偏移距共反射点多次迭加方法追踪层位,并在数据处理中,进行岩土介质速度扫描。

为了掌握该技术的实际应用效果,我们首先对省外贸大楼(即东方大厦)和宏利大厦等已详勘的高层建筑工程场地进行了试验研究。在试验研究基础上,在泉州名流国际广场高层建筑工程场地,应用了该项技术进行了岩土工程勘察工作。工程实践证明,凡建筑场地具有良好的地震地质条件,场地各土层的波阻抗差异较大和有较强的反射系数,一般均能取得令人满意的结果。

在福州东方大厦和泉州名流国际广场进行了土层波速测试,得到了各土层的密度和弹性波速,计算出场地各土层的波阻抗和反射系数。见表1:

表1

从表中可看出,两场地不但强风化岩和中—微风化岩有较强的反射系数,淤泥、淤泥质土以及

其它层位:如粉质粘土、碎卵石层也有较强的反射系数。因此,可以认为横波勘探在福建沿海地区

这次横波反射法浅层地震勘察工作,采

用SWS—1型面波仪和美国ES—1225信号

增强型的数字化工程地震仪,并通过试验确

定震源激发方式,接收排列方式,滤波参数

和最佳接收时间,反射波资料采用CSP浅层

反射处理系统进行处理。

图1为东方大厦采用6次水平叠加,经

CDP软件计算机处理后形成的反射时间剖

面。从图上看出有2条非常明显的同相轴线

T1和T2,根据测井资料分析,这两条线分

别对应着淤泥底面和强风化岩顶面,这与先前图1剖面六次水平迭加时间剖面图

分析的淤泥和强风化岩具有很强的反射能力是一致,在T1与T2之间仍有一些同相轴,这是淤泥和

强风化岩之间的反射层所

图2为根据时间剖面解

释推断出的工程地质深度剖

面。图3为本工程通过勘察

所获得的工程地质剖面图,

它与图2的横波反射法解释

的深度剖面对比可看出,二

者主要大层的分布规律和深

度是相当吻合的。

图2 II-II剖面推断深度剖面图图3钻孔地质剖面图

采用6次水平叠加,经CSP3.3

版本软件系统对所采集的数据

进行计算机处理,形成有代表性

的反射时间剖面。从图上可以比

较清楚地看出存在四条同相轴。

T1出现在100—150ms之间,T2

出现在约250ms处,T3出现在

280—310ms处,T4出现在

320—340ms处,据六个波速测井图4 IV-IV剖面横波反射法地震勘探时间剖面图

资料分析,推断出的工程地质深度剖面见图5:TI对应着淤泥底界面,T2对应着粉质粘土顶界面,T3对应着砂砾卵石层顶界面,T4对应着中等风化岩顶界面。从整个场地深度剖面图可以看出各主要土层呈层状分布,图5钻孔位置处各土层地震勘探的解释深度与图6钻孔剖面图中各土层分布对比,基本相符,钻孔之间各土层界面基本无大起伏。但在图4反射时间剖面图上,17# 与18# 钻孔

之间,T4同相轴即中等风化岩顶面有一段起伏较大,推断该处可能有三条断层F1、F2和F3所致。

图5

图6 钻孔地质剖面图

三多道瞬态面波技术

瞬态面波技术是利用瑞利波的频散特性和传波速度与岩土物理力学性质的相关性进行土层划

分、研究岩土的工程性质,评价软土地基加固处理效果,探测地下空洞和掩埋物,并为抗震设计提供岩土力学参数等,可以解决诸多的岩土工程问题。由于面波技术与其它地震波法相比有如下几个方面的特点:

1.浅层分辨率高是其它弹性波无法与之比拟的,在15—20m深度内,其勘探精度可达分米级;

2.不受各地层速度关系的影响。折射波要求下伏层速度大于上伏层速度,反射波法要求各层具

有明显的波阻抗差异;

3.场地工作条件要求不高。

近年来,我们在建筑抗震评价场地土类型的划分与场地类别的确定中,首先应用了瞬态面波技

术。由于瞬态面波技术测定土层波速,一无需钻孔,在地面即可完成测试;二是实测的V r值,直接

反映了测试深度以上各土层的加权平均速度,并可通过V r与Vs换算关系得出Vs值。因此,应用面波技术已为厦门建南大厦、永春邮电大楼、省体育馆、福州公安局科技楼等数十项工程中提供了抗震设计参数,取得了良好的效果。

最近为了解瞬态面波勘察技术方法的实用效果,我们选择南平长富花园高层建筑场地进行试验工作。另外,为查明兰州(中川)机场扩建工程场地暗埋的砂坑、空洞、塌陷体等不良地质体的形态和分布,我院与北京水电物探研究所合作,采用多波列数字图像工程勘察仪SWS一2型,利用多道瞬态面波技术和高密度地震图像技术、高分辨地震反射波技术进行了适用性和有效性试验。

图7为利用长富花园

场地十个钻探点位上实测

的瑞利波及V r测点频散

曲线,编制的两条解释剖

面图。从图中可以看出在

地表以下35.0m深度范围

内可分为三大层,自上而

下第一层:V r = 261.0 —

312.3m/s,厚度5.74 —

10.71m;第二层:V r =

432.5—501.0m/s,厚度

1.92—13.67m;第三层:

V r = 700.8—705.8m/s。图7 瞬态面波频散曲线及两条剖面各土层从瞬态面波勘察资料与场地四个剪切波速测试孔揭示的土层和波速值(表2)相比较可看出误

图8-1为兰州(中川)机场扩建工程场地正常地层瞬态面波采集的时距曲线,图8-2为正常地层瞬态面波频散曲线。图上曲线连续,光滑,拐点对应地层界线清楚,勘探深度达40m,图8-3根据频散曲线分析计算,该处可分为五层:第一层为地表下2.8m以上,平均波速为Vs=17lm/s;第二层为2.8—4.5m,Vs=194m/s;第三层为4.5—7.5m,Vs=214m/s;第四层为7.5—10.2m,Vs=217m/s;第五层为10.2m以下,Vs=350m/s。

图8-1 正常地层瞬态面波采集时距曲线

图9为9# 异常处瞬态面波频散

曲线及地下空洞位置。从频散曲线可

明显看出:在空洞两侧频散曲线连续,

拐点处反映正常地等界面,在空洞上

方频散曲线发生较大回折或断点,根

据频散曲线上约8.0m以下波速急剧下

降的特征,因此确定洞顶埋深约7.5m,

洞宽约 6.0m 该异常处已被钻探验

证,与面波勘察推断完全一致。

四高密度地震图像技术

高密度地震图像技术上近两年来随着我国高新技术成果SWS—2型智能化多波列数字图像工程勘察仪的开发应用发展起来的一种新兴的勘察测试技术。它采用纵波反射法单点激震多点接收和数据连续快速采集与存储以及相应软件支持的施测方法,使地下剖面经彩色图像表示出来。这种方法效率高,反映的地下地质体形态逼真。该方法还弥补了地质雷达不适应低阻环境勘察的不足,获得的弹性物理资料方便工程判断。通过配备水上检波装置和水上冲击震源,实现无气泡效应干扰、宽频、快速和高密度采集,解决了多年来水上弹性波勘察中气泡效应严重干扰的困惑,为水上勘探增添了一种新技术,该勘察技术已在兰州(中川)机场扩建工程不良地质体勘察和跨海特大桥海上地质勘

察等工程得到了应用。对缩短勘察周期、降低工程造价,提高

勘察成果质量做出了重大贡献。

图10为兰州(中川)机场扩建工程采用高密度地震图像勘

察成果,从剖面图中看出空洞附近产生了极强的绕射波,并将

正常地层切割,由此形成了极为明显的空洞形态,经计算洞顶

埋深约7.5m,洞宽约9.0m,已被钻探验证,完全符合。

图11

图11为海上高密度地震图像9# 勘探测线彩色剖面图,从图中可以看出水下地形、基岩面起伏形态、覆盖层中有规律的同相轴——有的是连续的、有的是断断续续的。在图像中可以看到基岩面有较清楚的地震绕射波,这种特征充分反映基岩面是起伏不平的。

图12为9# 测线高密度地震

图像勘探解释剖面图,图中

覆盖同相轴经与钻探资料对

比,较明显的同轴T1为中

砂层底面;T2为淤泥混砂底

面(局部地段为中细砂顶

面);T3为淤泥质粘土顶面;

T4为砂质粘土顶面。在中微风化图12

基岩强反射波同相轴的上部,有一较弱的反射波同相轴,该同相轴的特征与基岩强反射波同相轴具有相似性,但由于强风化岩顶界面上覆盖的一基本连续的砂质粘土,二者的物性差异不十分显著,这是强风化面反射波同相轴相对软弱的原因。

近年来由于我国高新技术成果SWS—2型多波列数字图像工程勘探仪和先进的工程检测支持软件系统的开发应用,浅层地震勘探方法有了长足进步和实践性发展。因此,可以认为高分辨反射波、

瞬态面波和高密度地震图像等三种技术方法,不失为当前很好的岩土工程勘察新方法,在评价建筑场地岩土工程问题中具有很良好的应用前景,今后将取得更大的社会和经济效益。

1.浅层高分辨反射波、多道瞬态面波和高密度地震图像等勘察技术方法,对不同性质和要求的岩土工程项目,有其互补性。因此,在方法选择上应根据建筑场地的工程地质与地震地质条件,通过适用性和有效性试验予以确定,也可采用多种方法相互验证,以提高准确度。若能重视激振方式和检波器的选择加大激发能量,提高激发频率,定能收到更加满意的效果。

2.多波列浅层地震勘探,实测资料反映清晰、明确、资料解释可以达到定量标准,探测的地质体可达到“一浅二细”的效果;浅是主要查明基岩及其上覆土层的分布;细是不能漏掉土层中的软弱薄层和不良地质体。同时能为钻孔之间地质体的内联外推提供资料依据,并对评价地基加固处理效果和指导桩基础施工能起到重要的作用。

3.近年来多波列浅层地震勘探新技术新方法,经过若干大型工程项目的试验、研究与应用工作,已取得了令人满意的成果。因此,在测定岩土物理力学参数、岩土工程勘察、软土地基加固处理效果与评价、提供地基抗震设计参数以及地下空洞和掩埋物探测等工程项目中均有进一步推广应用的价值。

(整理)地球物理实习报告

南昌梅岭实习报告 姓名:王伟 学号:201120290124 班级:1122901 专业:地球物理学 学院:核工程与地球物理学院日期:2014.9.29

一、前言…………………………………………………………………………………………………………. 1.1 本次实习的目的与任务………………………………………………………………………… 1.2 工作区范围、交通位置及自然地理环境…………………………………………………. 1.3 计划完成的实习任务…………………………………………………………………………… 二、放射性勘探………………………………………………………………………………………………. 2.1 实习目的与要求………………………………………………………………………………… 2.2 放射性勘探基本原理………………………………………………………………………….. 2.3 野外工作方法……………………………………………………………………………………. 2.4 成果图件及数据解释………………………………………………………………………….. 三、瞬变电磁法………………………………………………………………………………………………. 3.1 瞬变电磁工作原理…………………………………………………………………............. 3.2 回线组合选择…………………………………………………………………………………… 3.3 测区与测网的选择……………………………………………………………………………. 3.4 仪器设备………………………………………………………………………………………… 3.5 野外数据采集…………………………………………………………………………………. 3.6 成果图件及资料解释………………………………………………………………........... 四、EH4电磁法…………………………………………………………………………………………… 4.1 EH4工作原理………………………………………………………………………………… 4.2 工作布置………………………………………………………………………………………. 4.3 资料整理和图件编制………………………………………………………………………. 4.4 成果图件及资料解释………………………………………………………………………. 五、地震实习……………………………………………………………………………………………… 5.1 实习目的与任务…………………………………………………………………………….. 5.2 地震测线布置与定位………………………………………………………………………. 5.3 方法原理与工作难点………………………………………………………………………. 5.4 野外数据采集………………………………………………………………………………… 5.5 成果图件及资料解释………………………………………………………………………. 六、高密度电法勘探……………………………………………………………………………………. 6.1 实习目的与任务………………………………………………………………………........ 6.2 基本原理和仪器介绍………………………………………………………………………. 6.3 野外工作方法………………………………………………………………………………… 6.4 数据处理与成果图件及资料解释………………………………………………………. 七、磁法勘探……………………………………………………………………………………………… 7.1 仪器准备……………………………………………………………………………………… 7.2 成果图件及资料解释………………………………………………………………………

浅层地震勘探

浅层地震勘探

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

本科生实验报告 实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月

目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况第三章工区地理情况和经济地理情况第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图

第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探和反射波勘探,此实习报告完成了从野外数据采集到室内资料处理和解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。

浅层地震勘探

本科生实验报告 实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月

目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况第三章工区地理情况和经济地理情况第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议

第八章报告附图 第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探和反射波勘探,此实习报告完成了从野外数据采集到室资料处理和解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。

浅层地震勘探(完整资料).doc

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目录 第一章序言 第二章工作目的和任务及工作完成情况 第三章工区地理情况和经济地理情况 第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5.1反射波数据处理 5.1.1 原始记录 5.1.2 道均衡 5.1.3 一维滤波 5.1.4 二维滤波 5.1.5 抽道集 5.1.6 速度分析 5.1.7 动校正 5.1.8 水平叠加 5.1.9 混波 5.1.10 时深转换 5.1.11 数据输出 5.2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图 第一章序言 地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探和反射波勘探,此实习报告完

成了从野外数据采集到室内资料处理和解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。

地震勘探实习报告

地震勘探实习报告 实习增强了自我的动手能力,同时进一步加深了对知识的理解,使理论与实践知识都有所提高,圆满地完成了学校的实习任务。下面是小编整理的几篇地震勘探实习报告范文,希望能够帮你解决烦恼。 地震勘探实习报告范文篇一一、工区位置(燕郊) 燕郊地理位置得天独厚,位于环京津、环渤海经济圈核心,与北京仅一河之隔,距北京市中心天安门30公里,距空港首都机场25公里,距海港天津港120公里,可承东启西、经纬南北,提供融入京津、俯仰全国、接轨世界的绝佳平台。京哈高速公路、京秦、大秦电气化铁路横贯东西,北京930路公交车直通区内,京通快速路将燕郊与北京市中心紧密连接。(图1-1)。 图1-1.燕郊行政图 从六环到七环,从三河到“京东”,燕郊已在北京的国际化背景下被多次提起到建设北京“新七环”规划报告中。规划中七环向外扩展到京冀交界处,自西南向东北依次连接涿州市、固安县、廊坊市、香河县、大厂县、三河市,直至平谷区。将这些城镇作为新城镇发展点,调整产业结构,进一步缓解中心区域的发展压力,加强与外围城市的交通联系,共同走向“区域城市”。

燕郊经济技术开发区幅员面积180平方公里,规划面积80平方公里,规划人口60-80万。在交通上规划建设6条与北京衔接的通道,包括:京哈高速路、迎宾路、燕顺路、京哈公路复线、神威北路、南外环路。同时地铁八通线在通州八里桥处留有接口,未来可能会延伸八通线的城铁,穿过燕郊燕郊以三条主干为界,分区明显。一是西部潮白河沿岸(河北境内部分)的旅游度假区;二是东、北部沿迎宾路、燕昌路两侧的高新技术和现代制造业产业区;三是中部102国道和行宫大街周围以行政办公、教育卫生、金融商贸等功能为主的综合服务区;四是在北部高楼镇辖区沿迎宾路两侧规划建立仓储物流区;五是在南部规划建设燕郊生态新城,重点发展现代服务业和高新技术产业。 燕郊开发区提出了“主动融入、全面对接、同城一体、借势发展”的思路,找准自己的城市定位,实现城市功能分异与整体功能优化。经过多年来多层次、多渠道地宣传推介,燕郊开发区在北京具有了较高的知名度,并与国家各大部委、北京各科研机构、高等院校、著名商会和跨国公司驻京机构、中介公司、总部基地等建立了密切的合作关系,已经成为河北融入北京、借势发展的先行者。二、区域地质概况 本区区域内活动断裂属于山西裂陷带的北部和河北平原,地质构造比较复杂,断裂变动起着重要作用。 近场新构造运动以垂直差异升降为主要特征,总体上可以划

物探新方法、新技术

第一章 地震模拟技术 地震模拟技术是指用物理模型和数学模型代替地下真实介质,用物理实验和数学计算模拟地震记录的形成过程,以得到理论地震记录的各种方法和技术。 物理模拟 :物理模拟是用一些已知参数的介质做成一定几何形态的模型来模拟地下地质结构,采用超声波模拟地震波,专用换能器模拟震源和检波器,将野外地震勘探过程在实验室内重现,得到理论地震记录的方法和技术。 物理模拟的优点是与实际情况接近,真实性和可比性高;缺点是模型制作和改变参数均困难、成本较高。 合成地震记录 制作合成地震记录的假设条件是: (1) 地下介质是水平层状的,无岩性横向变化,各层间密度变化不大,均可视为常数; (2) 地震子波以平面波形式垂直向下入射到界面,各层反射波的波形与子波波形相同,只是振幅和极性不同; (3) 所有波的转换、吸收、绕射等能量损失均不考虑。 制作合成地震记录的步骤是: (1) 获得反射系数 反射系数曲线?)(t R 波阻抗曲线),(ρv z 根据假设(1),可用速度曲线代替波阻抗曲线。 通常用声速测井资料即可,但某些地区无声速测井资料,也可利用电测井资料获得声速资料(法斯特公式) 6/13)(102)(ρh h v ?= (1-1) (2) 地震子波的选择 选用不同的子波来制作合成记录,与井旁的地震道比较,选择最接近的一个。 (3) 不考虑多次波及透射损失情况 地震子波与地层反射系数的褶积为合成记录 )()(*)(t s t t b =ξ (1-2) (4) 不考虑多次波,但考虑透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-3) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑以上各界面透射损失的等效反射系数。 例如第n 个界面的等效反射系数为 )1()1)(1(212221ξξξξξ---=-- n n n n (5) 考虑多次波及透射损失情况 )()(*)(t s t t b =ξ (1-4) 式中 )(t ξ——t 时刻并考虑多次波与以上各界面透射损失的等效反射系数。 图1—3为合成地震记录的示意图。利用合成地震记录,对地震剖面上的地质层位

-地震勘探实验报告

中国地质大学(武汉)地空学院 地震实验报告 姓名:沈 班级:班 学号: 时间: 2015年05月 指导老师:张

一、实验目的 实验一: 1、浅层地震装备的基本组成; 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构,并学会该类仪器的操作方法; 3、地震波认识。 实验二: 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪(相当于四套独立的24道浅层地震仪)该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中,然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器,每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)

2、主要操作功能键及快捷键 注释: 1锁定与解锁;2清除界面;4检测噪声;7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联,通过数传盒与笔记本电脑的USB口连 接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序,并按工作需要设置好各项参数,然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前,应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是:在正常工作过程中,任何时候移动数传线与GEODE的连接头时,必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。

浅层地震勘探

本科生实验报告实验课程浅层地震勘探 学院名称地球物理学院 专业名称勘查技术与工程 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年四月 目录 第一章序言 第二章工作目的与任务及工作完成情况 第三章工区地理情况与经济地理情况 第四章工作方法技术及质量评价 第五章数据处理 5、1反射波数据处理 5、1、1 原始记录 5、1、2 道均衡 5、1、3 一维滤波 5、1、4 二维滤波 5、1、5 抽道集

5、1、6 速度分析 5、1、7 动校正 5、1、8 水平叠加 5、1、9 混波 5、1、10 时深转换 5、1、11 数据输出 5、2 折射波数据处理 第六章解释推断 第七章结论与建议 第八章报告附图 第一章序言 地震勘探就是地球物理勘探方法中的一中重要方法,其原理就是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。它的基本原理就是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震就是工程物探中的一种常见勘探方法,此次实习,采用了折射波勘探与反射波勘探,此实习报告完成了从野外数据采集到室内资料处理与解释的全部过程,并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大,所以震源采用的就是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言,使用的相遇时距曲线的解释,方

法由于数据处理相对反射波较简单,所以,采用手工为主,计算机为辅的方式,完成数据处理。 第二章:工作的目的与任务及工作的完成情况 2、1 实习的目的及要求 1、学习使用与维护地震仪器装备,以小组为单位,完成工区一部分物理点的测量工作。 2、学习与掌握多种地震分支方法的野外基本工作方法与技术,并能处理野外出现的一般故障问题。 3、结合实际工区的资料,初步了解地震工作设计的原则与方法。 4、学习并掌握地震野外资料的一般整理、处理与反演、图示方法。 5、根据工区实际地质条件与实测的物探资料,编写实习报告,初步掌握物探资料的解释方法。 2、2 工作完成情况 工作共两周时间,第一周就是野外数据采集,第一天观察并掌握地震仪器的使用,接着天在银杏反射波工区,后天再南苑折射波工区施工。第二周进行数据处理并解释。野外数据采集反射波完成4条测线、 第三章工区的自然地理与经济地理情况 3、1 银杏工区 反射波勘探工区就是在银杏篮球场道路之间的一个草坪区域,上覆疏松粘土层,下伏泥岩。由于地震波在疏松地层传播时能量损失

三维地震勘探技术

三维地震勘探技术及其应用 [摘要] 本文应用三维地震勘探技术对某矿南三采区进行探测,探测区内解释断层71条,其中可靠断层61条,较可靠断层10条,31个无煤带。为煤矿安全生产提供了科学依据,节约了生产成本的投入。 [关键词] 三维地震采区 [abstract] this paper introduces the application of three dimensional seismic exploration method on the south third mining area of a certain coal mine. 71 faults were showed in this exploration area, in which there are 61 reliable faults, 10 relatively reliable faults and 31 areas without any coal. those information provides scientific foundation for the production safty of the coal mine and saves the cost. [key words] three dimensional seismic mining area 0.引言 随着煤炭地震勘探技术的提高,尤其是九十年代以来三维地震勘探在煤炭系统的应用与推广,三维地震勘探技术在煤矿采区进行小构造勘探成为现实,给煤矿建设和生产带来了巨大的效益。 近年来,随着我国煤炭资源勘查理论和技术的不断发展,已形成了中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系,其中三维地震勘探技术是五大关键技术之一。[1]

浅层地震勘查技术规范

中华人民共和国地质矿产行业标准 浅层地震勘查技术规范Dz/T 01 7 0—1 9 97 1、范围 本标准规定了浅层地震勘查的设计、施工、记录质量评价和资料处理解释以及成果报告的编写、审查与评价等要求。 本标准适用于各种目的任务探测深度在几米至数百米范围的浅层地震勘查工作。在工作中除应符合本规程的要求外,还应符台国家现行有关标准的规定。 2、引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 12950-9l地震勘探爆炸安全规程 Dz/T 0076-93石油、天然气和煤田地震勘探图式、图例及用色标准 Dz/T0153-95 物化探工程测量规范 3总则 3.1应用领域 3 1 1工程、水文、环境地质调查。 a)测定覆盖层厚度及基岩界面起伏形态; b)测定基岩岩岩性及风化层厚度的变化; c)测定隐伏断层、裂隙破碎带的位置、宽度及展布方向; d)测定砾石层中潜水面深度和地下含水层分布; e)探测岩溶及地下洞穴, f)划分松散沉积地层层序; g)滑坡及塌陷等灾害地质调查; h)地质填图; i)地质基础检测和岩士弹性力学参数测定等。 3.1.2区域和场地稳定性调查段评价。 a)进行岩体及场地土分类; b)计算场地卓越周期; c)判定砂土液化势; d)场地土地震效应分析和反应谱计算; e)地震烈度小区划工作中局部构造的调查等。 3 1 3能源、矿产地质调查及其他。 a)浅层油气和煤田的勘查和开发, b)铀矿床勘查; c)地热资源勘查; d)金属及非金属矿床勘查; e)建筑材料资源勘查; f)油气地震勘探中的低速带和降速带测定; g)古代遗存及地下埋设物探测等。 3 2应用方法及探测能力 3 2 1进行浅层地震勘查工作设汁时,应根据各方法的探测能力,地球物理前提和使用条件.合理选用适用的折射波法、反射波法、直达波法和瑞雷波法。 各种方法在层状和似层状介质条件下应用,可得到较好效果。在地质构造复杂、弹性波激发接收条件差、振

物探新方法新技术--本科课程第一章

1地震模拟技术 在地震资料解释过程中,常常需要根据地震解释结果建立地层模型。这种模型是真实地层的简化,只考虑影响地震剖面的主要因素。制作模型的技术就是地震模拟技术,包括物理模拟和数学模拟。 地震模拟技术是指用物理模型和数学模型代替地下真实介质,用物理实验和数学计算模拟地震记录的形成过程,以得到理论地震记录的各种方法和技术。 地震模拟技术广泛应用于地震理论研究领域,并能够指导实际生产。 1.1物理模拟 物理模拟是用一些已知参数的介质做成一定几何形态的模型来模拟地下 地质结构,采用超声波模拟地震波,专用换能器模拟震源和检波器,将野外地震勘探过程在实验室内重现,得到理论地震记录的方法和技术。 物理模拟的优点是与实际情况接近,真实性和可比性高;缺点是模型制作和改变参数均困难、成本较高。 有些地质现象十分复杂,几乎不能用理论方法去解决,所以有时需要用缩小了的物理模型进行模拟,见图1—1。但是如果希望模拟结果真实可靠,模型必须从几何地震学、运动学和动力学各个方面都与所模拟的地质系统相似。 图1—1地震模拟槽为使物理模型观测到的波场特征与野外观测到的波场特征一致,要求模 型与被模拟系统具有几何相似性和物理相似性(运动学、动力学)。

几何相似性是指用相应的比例将地质模型缩小,各层的倾角与实际地层的 倾角相同,就可以满足物理模型与地质系统的几何相似性。如果长度方向缩小的 比例为「则面积缩小的比例就是2,体积缩小的比例就是3。 物理相似性则要求模型材料与地层介质的物性参数具有相似性,以便获 得与野外记录相似的运动学和动力学特征。运动学相似性考虑的是时间比.,需要模型在位置和形状上与实际地质体产生相似的响应,速度与加速度比分别为 ■ /.和7 ?2。动力学相似性考虑的是质量分布比,则密度比为■厂3。与维数 无关的参数(例如泊松比)必须与实际地质体在数学上相同。 例如可以建立一个用10cm表示1km的模型,则模型的长度比例为鑿=10*。实际上,所用的模型材料限制了地震速度,模型与真实地层的速度比只能限制在一个很小的范围内,即"。由于已经选择了「所以只能限制.。如果模型材料与真实地质体具有相同的速度,即? =10*,则所使用的震源频率就是实际勘探中所使用的震源频率的104倍(频率比等于1/ )0制作模型的材料密度与实际地质体的密度基本相同,由于密度比」厂3=1,所以质量比为丿=10J20 图1 —2为美国Geoquest公司利用物理模拟手段证明菲涅尔带的影响,其中道间距为85m,主频为30Hz,菲涅尔带半径为280m。图1 —2(a)为地质模型,图1— 2(b)为沿测线A在箱型构造上方的地震记录,图1—2(c)为沿测线B离箱型构造150 m 处的地震记录。补充:French三维模型试验 1.2合成地震记录 制作合成地震记录的假设条件是: (1)地下介质是水平层状的,无岩性横向变化,各层间密度变化不大,均可视为常数; (2)地震子波以平面波形式垂直向下入射到界面,各层反射波的波形与子波 波形相同,只是振幅和极性不同; (3)所有波的转换、吸收、绕射等能量损失均不考虑。 - 1500m >4------- \209tn

地震勘探实验报告记录

地震勘探实验报告记录

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中国地质大学(武汉)地空学院 地震实验报告 姓名:沈 班级:班 学号: 时间: 2015年05月 指导老师:张

一、实验目的 实验一: 1、浅层地震装备的基本组成; 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构,并学会该类仪器的操作方法; 3、地震波认识。 实验二: 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪(相当于四套独立的24道浅层地震仪)该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中,然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器,每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)

2、主要操作功能键及快捷键 注释: 1锁定与解锁;2清除界面;4检测噪声;7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联,通过数传盒与笔记本电脑的USB 口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序,并按工作需要设置好各项参数,然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前,应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是:在正常工作过程中,任何时候移动数传线与GEODE的连接头时,必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。

地震勘探原理浅震实习报告范本

目录 第一章前言 (1) 第二章施工设计 (2) 第三章数据采集 (13) 第四章数据处理 (26) 第五章总结与建议 (26) 第六章结束语 (28)

第一章:前言 《浅层地震勘探实习》是面向勘查技术与工程专业(卓越工程师)开设的实践课程之一,是在地震勘探理论和工程物探等课程之后的实践环节。本课程的目的任务是通过对浅层地震仪器的认识和操作,以及对数据资料的分析、处理和解释,使学生真正理解地震勘探的理论、方法、技术,以及该技术在浅层地质勘探领域的应用,并且在实践过程中培养学生理论与实践相结合的习惯,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力。 地震勘探是利用地层与岩石的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同),用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况,寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围(浅、中、深)等方面都有其突出的优越性。地震波的传播所遵循的规律和几何光学极其相似,波在传播过程中,当遇到弹性分界面时,将产生反射、折射和透射,接收其中不同的波,就构成了不同的地震勘查方法(反射波法、折射波法和透射波法)。本次地震勘探教学实习用到的主要是折射波法和反射波法 野外数据采集是地震勘探的第一阶段工作,其任务是为地震数据处理和地震资料解释提供第一手资料。地震勘探野外数据采集要有高质量的地震仪器外,还与测线及观测系统设计、地震波的激发技术和地震波的接受仪器有关。 地震测线的布设必须考虑地质任务、干扰波与有效波的特点、地表施工条件登诸多因素。具体来讲有两个基本要求:一是测线应为直线,保证所反映的构造形态比较真实;二是测线应该垂直构造走向。 根据不同勘探阶段的精度要求,地震测线的布置方法又分为以下几种;1.区域概查阶段测线的布置依据是从地质测量或重·磁·电·物探资料中了解到区域构造的初步资料,如构造线的方向,区域构造单元的预测范围等;2.面积普查阶段通常以二维地震勘探的方式将测线布设为“丰”字型;3.面积详查阶段要求主测线垂直构造走向,二维地震勘探的测网稍密,线距为2km-3km,也可以根据需要直接进行三维地震勘探。 在地震勘探中,资料解释占有什么重要的地位。资料解释是把经过处理的地震信息变成地质成果的过程。经过处理得到的时间剖面虽然可以一定程度地反映地下地质构造特点,但还存在许多假象,需要运用地震波的有关理论进行分析对比,去伪存真。同时还要把时间剖面转化深度剖面,绘出空间地层构造图。 构造解释即为为由时间、速度获得界面的深度、构造形态,落实构造圈闭。具体地说就是根据地震波运动学原理,利用地震波反射时间、同相性、旅行时差和速度等信息,把地震时间剖面变为深度剖面,绘制地质狗啊哦图,进行构造解释,搞清岩层之间的界面,断层和褶皱的位置和展布方向等。在油气勘探上最终的目的就是寻找圈闭的油气藏。 本次实习的目的: ? 1. 浅层地震勘探方法技术、仪器设备、实际应用和勘探任务的介绍,仪器的操作练习,采集过程中的注意事项等; ? 2. 地震数据采集参数的设计与论证,包括激发点距、接收点距、接收道数、记录时长、覆盖次数分析等; ? 3. 地震数据的现场采集,摆放接收排列,连接记录仪器,设置各项参数,进行地震波的激发0与接收,对每一次接收的道集数据进行现

浅层地震勘探实验报告修订稿

浅层地震勘探实验报告 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

XXXXXXX学校实验报告

一、实验目的 通过教学实验实习,目的是使同学对浅层地震勘探技术掌握,了解浅层地震仪器的使用和仪器工作参数的选择;了解浅层地震勘探激发条件的选择,检波器的安置条件;地震反射波法野外资料的采集技术及方法,并进行资料的整理与解释;了解地震勘探野外工作施工的过程。 二、实验内容 1、使用浅层物探设备对xx场地进行实验,掌握浅层地震物探技术方法 2、使用Geogiga软件对所采集数据的资料处理(反射波法) 三、实验原理 地球物理条件 地下介质内部存在波的阻抗差,波阻抗是介质的速度和密度的乘积。具有一定厚度的地层与相邻地层存在有波阻抗差异时,才具有开展浅层地震勘探的前提。只要波遇到弹性性质不同的分界面,就会有反射界面。表中分别列出了岩土介质中的波速、平均密度以及波阻抗的变化范围。 表几种岩石的波阻抗

第四系覆盖层与基岩、砂与粘土、砾石层与粘土、砂层之间有明显的波阻抗差异和波速差异,各层具有一定的厚度时,均可形成反射界面;有断层、破碎带等地质构造情况时,在断层面上会产生断面波、弯曲界面上会产生回旋波、在断点和尖灭点上会产生绕射波等,所以来自断层面或特殊地质构造面上的反射波会有明显异常;当疏松的覆盖层或风化带饱含地下水时,其波速将会明显地增大,对与P波来说,潜水面就是一个明显的波阻抗界面;一般基岩各风化层间从上到下通常具有速度和密度递增的趋势,多数情况下基岩风化层存在3~4个速度或波阻抗界面,这些界面常与全风化、强风化、中风化、弱风化和微风化界面相一致或相接近;以上地质条件均为地震勘查提供了物理条件。 浅层地震反射波法 浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波,当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时,就会发生反射,地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时,其传播路径、振动强度和波形将随着通过介质的结构和弹性性质的不同而变化,根据接收到的反射波旅行时间和速度资料,就能推断解释地层结构和地质构造的形态,而根据反射波的振幅、频率、速度等参数,则可以推断地层或岩石的性质,从而达到地震勘探的目的。(图反射波法工作原理示意图)

-地震勘探实验报告

中国地 质大学 (武汉) 地空学 院 地震实 验报告 姓名:沈 班级:班 学号: 时间: 2015年05月 指导老师: 张

一、实验目的 实验一: 1、浅层地震装备的基本组成; 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构,并学会该类仪器的操作方法; 3、地震波认识。 实验二: 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪(相当于四套独立的24道浅层地震仪)该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器与高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1、75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中,然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器,每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4、1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图) 2、主要操作功能键及快捷键

注释: 1锁定与解锁;2清除界面;4检测噪声;7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联,通过数传盒与笔记本电脑的USB口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序,并按工作需要设置好各项参数,然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前,应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的就是:在正常工作过程中,任何时候移动数传线与GEODE的连接头时,必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须就是英语(美国)。 三、实验内容 1、浅层地震装备认识及地震波认识:第一周上午主要就是老师介绍检波器、地震仪以及实验装备,认识设备后进行采集装置的连接,全班同学轮流当做指挥员与爆破员; 2、浅层地震数据采集实验:隔一周之后的上午全体同学使用地震仪进行浅层地震数据的采集及简单的分析,并对干扰波进行识别。

浅层区地震勘探资料采集方法

浅层区地震勘探资料采集方法 为了满足我国地质工作的要求,做好地震勘探采集工作是必要的,这需要针对不同的工作状况展开分析,落实好地震勘探采集工作的相关策略。受到地形特征、地震勘探技术、施工地表特殊性的影响,浅层地震勘探采集工作面临着一系列的问题,为了解决这些问题,需要进行适合设备的采用,保证资料采集设计方案的优化,从而满足当下地震勘探工作的要求,保证资料采集体系的健全,提升其资料采集的准确性。 标签:复杂地区;浅层地震勘探;采集方法;浅层地表层性质;地层介质传播 1 采集仪器准备工作及观测系统应用工作 (1)在物理勘探过程中,地震勘探模式是一种重要的模式,这种模式需要进行弹性波的激发,在传播过程中,弹性波穿过地层介质,从而发生一系列的折射、反射及投射状况,再进行专业仪器的使用,记录好这些振动,通过对这些信息的分析及研究,得到地质界面、地质形态等构造的相关信息,通过对这种方法的应用,可以进行岩石或者矿床等性质的分析。这种地震勘探方法比较流行于非金属矿产、沉淀型能源矿产等的采集,文章以复杂地区的煤田地震勘探为例子,进行浅层地震勘探采集方法的深入分析。 在实践过程中,地震勘探工作需要选用好适当的仪器,在地震勘探过程中,需要针对不同勘探目标,进行相关采集仪器的使用,确保這些仪器设备的良好性能性。在浅层地震勘探过程中,需要进行中小型采集仪器系统的使用,要保证系统的良好性能。在浅层地震勘探采集过程中,系统采集模式主要分为两个部分,分别是分布式采集数字传输模式及集中式模拟传输模式,这两种模式具备不同的工作侧重点,其性能参数指标也存在差异。 目前来说,我国的煤田地震勘探体系依旧是不健全,缺乏地震勘探的核心技术应用,缺乏国产的先进仪器。在实践过程中,多使用国外的先进仪器,这些仪器普遍是大中型仪器,比如428XL系统。在实践过程中,国产的轻便分布式采集系统也能得到应用,这种分布式采集系统具备以下特点,其采集信号保真度比较高,系统输入的噪声比较小,具备良好的采样率,具备良好的施工环境适用性。 (2)为了满足地质勘探工作的要求,需要做好浅层区的地震勘探采集工作,需要实现观测系统的强化,做好二位地震观测的相关工作。在二位地震观测应用中,比较常见的是多覆盖观测系统,这种观测系统的选择,需要根据不同的施工条件进行应用。在工程实践中,如果勘探深度比较大,具备较多的仪器道数,就需要进行端点放炮的使用,如果勘探深度比较浅,为了有效提升浅层的覆盖率,必须进行中间放炮的模式开展。在实践过程中,要保证中间放炮观测系统不同工作模式的协调,需要针对地下地层的相关工作环境,进行该系统的具备选择及应用。

地震勘探技术的发展与应用

地球探测与信息技术 读书报告 课题名称:地震勘探的发展与应用 班级:064091 姓名:吴浩 学号:20091004040 指导老师:胡祥云

地震勘探的发展与应用 吴浩 (地球物理与空间信息学院,地球科学与技术专业) 摘要地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术,近年来,高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快,地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,应用于石油、煤炭、采空区调查、地热普查等重要领域,由陆地不断向海洋发展。本文着重针对地震勘探过程和技术的发展几个重要阶段及应用进行展开。 关键字地震勘探三维地震石油勘探煤矿发展与应用 1 引言 地震勘探是利用岩石的弹性性质研究地下矿床和解决工程地质,环境地质问题的一种地球物理方法。地震勘探应用领域广泛,与其他物探方法相比,具有精度高、分层详细和探测深度大等优点,近年来,随着电子技术、计算机技术的高速发展,地震勘探的仪器装备、处理软件升级换代的速度明显加快,地震资料采集、处理与解释的一体化趋势得到加强。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,通常用人工激发地震波,地震波通过不同路径传播后,被布置在井中或地面的地震检波器及专门仪器记录下来,这些地震拨携带有所经过地层的丰富地质信息,计算机对这些地震记录进行处理分析,并用计算机进行解释,便可知道地下不同地层的空间分布,构造形态,岩性特征,直至地层中是否有石油、天然气、煤等,并可解决大坝基础,港口,路,桥的地基,地下潜在的危险区等工程地质问题,以及环境保护,考古等问题。 2 地震勘探过程及发展 地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。 1.地震数据采集 在野外观测作业中,一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。常规的观测是沿直线测线进行,所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。一般地讲,地震野外数据采集成本占勘探成本的80%左右,因此世界各国为了降低勘探成本、提高勘探效果,

浅层地震勘探实验报告

XXXXXXX学校实验报告

一、实验目的 通过教学实验实习,目的是使同学对浅层地震勘探技术掌握,了解浅层地震仪器的使用和仪器工作参数的选择;了解浅层地震勘探激发条件的选择,检波器的安置条件;地震反射波法野外资料的采集技术及方法,并进行资料的整理与解释;了解地震勘探野外工作施工的过程。 二、实验内容 1、使用浅层物探设备对xx场地进行实验,掌握浅层地震物探技术方法 2、使用Geogiga软件对所采集数据的资料处理(反射波法) 三、实验原理 3.1地球物理条件 地下介质内部存在波的阻抗差,波阻抗是介质的速度和密度的乘积。具有一定厚度的地层与相邻地层存在有波阻抗差异时,才具有开展浅层地震勘探的前提。只要波遇到弹性性质不同的分界面,就会有反射界面。表3.1中分别列出了岩土介质中的波速、平均密度以及波阻抗的变化范围。 表3.1 几种岩石的波阻抗 第四系覆盖层与基岩、砂与粘土、砾石层与粘土、砂层之间有明显的波阻抗差异和波速差异,各层具有一定的厚度时,均可形成反射界面;有断层、破碎带等地质构造情况时,在断层面上会产生断面波、弯曲界面上会产生回旋波、在断点和尖灭点上会产生绕射波等,所以来自断层面或特殊地质构造面上的反射波会有明显异常;当疏松的覆盖

层或风化带饱含地下水时,其波速将会明显地增大,对与P波来说,潜水面就是一个明显的波阻抗界面;一般基岩各风化层间从上到下通常具有速度和密度递增的趋势,多数情况下基岩风化层存在3~4个速度或波阻抗界面,这些界面常与全风化、强风化、中风化、弱风化和微风化界面相一致或相接近;以上地质条件均为地震勘查提供了物理条件。 3.2浅层地震反射波法 浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。在地表向下激发地震波,当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时,就会发生反射,地震勘探仪器记录这些反射地震波。由于反射波在介质中传播时,其传播路径、振动强度和波形将随着通过介质的结构和弹性性质的不同而变化,根据接收到的反射波旅行时间和速度资料,就能推断解释地层结构和地质构造的形态,而根据反射波的振幅、频率、速度等参数,则可以推断地层或岩石的性质,从而达到地震勘探的目的。(图3.2.1反射波法工作原理示意图) 图3.2.1 反射波法工作原理示意图 地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时,一部分能量被反射,一部分能量透过界面而继续传播。在垂直入射情形下有反射波的强度受反射系数影响,在噪声背景相当强的条件下,通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。地下每个波阻抗变化的界面,如地层面、不整合面(见不整合)、断层面(见断层)等都可产生反射波,在地表面接收来自不同界面的反射波,即可详细查明地下岩层的分层结构、断层特征及其几何形态。 四、实验器材 4.1 S-Land采集系统简介

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