多炮检距地震映像法在采空区探测中的应用

C H IN ESE J O U RN AL O F EN GIN E ER IN G GEO P H YSICS J un1 , 2009 2009 年 6 月

() doi :10 . 3969/ j . i ssn . 1672 - 7940 . 2009 . 03 . 003 文章编

号 :1672 —7940 200903 —0273 —04

多偏移距地震映像法应用技术研究

徐涛 , 许顺芳

()中国地质大学地球物理与空间信息学院 , 武汉 430074

摘要 : 在地震映像方法勘探中 ,不同偏移距获得的地震波所包含的信息是不一样的 ,同时 ,偏移距也是影响地震分辨率的一个主要因素 ,合理选取偏移距能取得更好的勘探效果。本文结合对向家坝至上海高压输电线路湖北咸宁段塔基岩溶地带采用浅层地震多偏移距映像勘探技术勘察的实例 ,应用共偏移距处理技术 ,抽取映像法勘探结果中不同偏移距下的多条地震剖面作对比研究 ,分析不同偏移距下地震波对于地质异常体的反映 ,探讨适合多波联合勘探的最佳接收窗口内的最佳偏移距 ,以提高勘探效率和精度。

关键词 : 地震映像法 ; 多偏移距 ; 面波 ; 岩溶

中图分类号 : P631 . 4文献标识码 : A收稿日期 : 2009 - 02 - 18

A Study of Multi - off set Seismic Imaging Method

Xu Tao , Xu Shunf a ng

( )I ns t i t ute o f Geo p h y s ics & Geom at ics , Chi n a U ni

ve rs i t y o f Geoscie nces , W u h an 430074 , Chi n a Abstract : In e xp lo ratio n of mutil2wave sei smic i ma gi ng t ech nique , t he i nfo r matio n gai ne d f ro m diff e re nt sei smic wa ve i s no t t he sa

me ,by c hoo si ng suit a ble off set s ,yo u ca n gai n bet t e r e xp lo ratio n eff ect s. Thi s p ap e r ,w hich i s ba sed o n t he sur vey of ka r st s fo undatio n of Xia n2 ni ng Sectio n of t he hi gh volt a ge wi re f ro m Xia ngjia ba to Sha nghai by u si ng mutil2wa ve &

mutil2off set sup erficial sei smic i ma gi ng t ech nique a nd by app l yi ng co nj unct2off set p roce ssi ng t ech nolo gy , co mp a re s t he ti me sectio n s of diff ere nt off set s t hro ugh i ma gi ng e xp lo ratio n a nd a nal yze s t he ref lectio n of unu sual geolo gical bo dy i n ref lect ed wave s a nd surf ace wa ve s. It e xp lo re s t he op ti mal wi ndo w of off set u si ng t he multi2wave joi nt e xp lo ratio n met ho d fo r t he efficie ncy a nd accuracy of sei smic e xp lo ratio

n .

Key words : sei smic i ma gi ng met ho d ; multi2off set ; surf ace wave ; ka r st

中的最佳偏移距技术发展起来的一种地震勘探方 [ 1 ] 法。其主要特点是 :采集速度快 ,接收点离震源 1 引言

很近 ,直接接收激发点与接收点之间的垂直反射

[ 2 ,4 ] 波 ,从而提高了采集数据信噪比。在资料处 ,浅层地震

勘探技术已广泛应用到工近年来

理过程中不需要进行动校正处理 ,避开了动校正程地质各个领域。在对岩溶

地质体的勘查中 ,地

对浅层反射波的拉伸、畸变影响 ,可以使反射波的震映像法又是一种重要而且常用的勘探方法。地

动力学特征全部被保留 ,地震记录的分辨率不会震映像法 ,又称地震共偏移

距法 ,是基于反射波法

( ) 作者简介 :徐涛 1985 - ,男 ,硕士研究生 ,主要从事工程地球物理勘探技术的学习与研究。E - mail : xut ao19 @to m. co m

( ) 许顺芳 1964 - ,男 ,副教授 ,长期从事工程地球物理理论和应用研究。

E - mail : xushf a ng @cug . edu . cn

的垂直叠加 ,而不能进行能量的水平叠加 ,增大了,而反射系数越稳定效果越好。为了避免先于的

计算机数据处理难度和对有效波辨别的准确性 ;反射波到达的直达波、横

波、声波和折射波等的干

扰 ,需选择足够大的偏移距。而在浅层和超浅层二是每个激发点只用单个检波器接收 ,现场工作

[ 2 ] 探测时 ,偏移距过大 ,则可能形成宽角反射 ,给资量比较大。

料的处理和解释带来一系列难题 ,而偏移距小则在传统地震勘探数据采集中 ,为了压制干扰 [ 8 ] 难以避开上述干扰。为要利用尽可能多的信

波 ,提高性噪比和信号幅度 ,常采用炮点检波点组

[ 5 ] 息 ,不同的条件下最佳偏移距的选择原则又有不合的多次覆盖叠加技术,也取得了较好的勘探

同。偏移距若选在纵波的反射窗口内类同于等偏效果。然而 ,这种方法带

来了地震勘探频率的损

移距单点反射方法 ;偏移距若选在面波域窗口 ,则失、增加了地震波的失真度 ,而且在山地等地形不

是接收面波在浅层传播过程中由地下目的物引起太理想的区域 ,受到地形影响和排列长度的限制 ,[ 1 ] 的面波的分解波、转换波、反射波与绕射波。为很难采用长排列组合多次覆盖技术 ,因此人们在

了获得具有高信噪比和分辨率的地震映像记录 , 复杂地表条件下选择采用排列方法相对比较灵活

需要使用多道地震仪在一定的接收长度上获得试的地震映像法。但由于映像法存在能量不能水平

验剖面 ,分析试验剖面上各种地震波的传播规律 , 叠加等缺陷 ,也会对勘探效果造成影响。为了进

确定能够最好地反映探测目标的有效波的偏移一步提高勘探精度和效率 ,通过对映像法中偏移

距。距的选取问题进行了研究 ,采用了共偏移距处理

在资料解释中 ,最佳偏移距的大小与判断局技术 ,避开单偏移距的局限性 ,进行多偏移距联合

部异常地质体的范围有直接关系。异常范围大于勘探方法 ,寻找合适的勘探窗口 ,并取得较好了的

实际地质体 ,这有利于发现异常体 , 而且在确定勘探结果。

地质体范围时 , 偏移距大小因素也是值得考虑

的。偏移距选择2

3 技术应用实例,选定的合适激发和在地震映像数据采集中

接收距离一般称为最佳偏移距 ,它已不仅仅是反

工区地形、地质条件概述射波意义上的最佳 ,而是采集有效波的最佳偏移[ 1 ] 为了消除工程建设岩溶地质安全隐患 ,对即距。偏移距的选择非常重要 ,它关系到反射系

将开建的向家坝至上海高压输电线路湖北赤壁段数的稳定性和勘探分辨率效果 ,是一个值得注意

塔基进行了岩溶勘察。湖北赤壁位于岩溶较发育的问题。对于偏移距的选取 ,一般主要从两个方

的碳酸岩类地区 ,覆盖层多为黏土和粉质黏土 ,下面来考虑 :

覆基岩主要为灰岩、泥灰岩、泥质白云岩等 ,岩体首先根据所要勘探的大致深度及层速度来确

中构造裂隙和溶蚀裂隙均较发育 ,局部较破碎 ,地定最大偏移距 ,当地层水平时 ,

下水活动表现活跃。该地区岩溶主要为山盆期岩最大偏移距 :

2 2 1/ 2溶发育特征 ,地表分布较多溶蚀洼地、漏斗和落水 X = [ 2 Dt

v]max 0

洞 ,地下分布有一定数量和规模的隐伏土洞以及其中 D 为动校正的拉伸 ,一般取 D < 10 % 。溶洞或塌陷后被碎石等充填的空洞。最小偏移距 : 工区地球物理特征2 2 1/ 2 ( ) tv1 - k0 X = min 2 通过现场进行的地震地质条件及岩石标本测 ( )f 2 k - kmax

() 定调查表 1,该地区内具备进行地震勘探的地Δ Δ 其中 k = ,为允许的速度误差 , v 为叠加γ 球物理条件 :

( ) ( ) 速度 m/ s, f 为反射波最高频率 Hz, t为双 max 0 ) 1第四系覆盖层中的黏土、粉质黏土与基岩

程旅行时间。根据这个原理确定偏移距的大致范之间有明显的波阻抗差异和波速差异 ,同时受风

第 3 期徐涛等 :多偏移距地震映像法应用技术研究275

) 效果剖析 2溶洞充填物与围岩会有明显的波阻抗差异

和波速差异 ,可形成地震波反射或绕射。根据现场数据采集情况 ,主要结合

反射波与

表 1 地下介质物性参数面波的信息进行联合分析。如图所示 ,为了便于

显示 ,将不同偏移距剖面上异常区域截取合成在 Table1 The parameteorf subte rraneanm edium

一张图上进行比较。 - 13 - 3岩性纵波 V 速度/ m 〃s P 密度 p/ 10kg

〃m 图 1 是 HB30 号塔基 AB 桩连线多偏移距合水1450 1 . 0 成地震剖面图。

如图可以看到在偏移距为 16 m 、粉质黏土砂1200,1500,1 . 61 . 4 18 m 时 , 整个时间剖面反射波同相轴连续性较质黏土岩溶1500,1900 1 . 5,1 . 6 好 ,层位清晰。而面波同相轴在 34 m 处比较模糊 () 发育区泥

2000,3500 1 . 6,2 . 0 凌乱 , 面波在该区域振幅有一定的增大 , 频率减灰

岩 ?3500 2 . 2,2 . 5 小 ,波速降低。随着偏移距增大 ,反射波同相轴在白云

岩 3000,4000 2 . 4,2 . 9 34 m 处有了错位 ,波频率减小 ,振幅变大 ,并越来越明显。而面波高频分量随着偏移距增大逐渐衰

减 ,并由于偏移距变大带来的平均效应导致异常观测系统

信息变得不明显 ,勘探深度也随之减小。综合两 Geo met ric s 公在此次

工作中使用的是美国

种波的信息 , 推断 34 m 处周围地下存在局部破司 RA S - 24

型多功能数字地震仪 , 采用 100 Hz

碎。后经电法勘探和钻孔证实了这一推断。的高频检波器接收激发信号 ,

大锤激发震源 , 12

图 2 是 H A102 号塔基 B A 桩连线多偏移距Δ 道接收 ,道间距 1 m ,采样

间隔 t = 0 . 25 ms ,记录

地震合成剖面图。可以看出 ,随着偏移距的增大 , 长度 t= 250 ms , 带通

频率 40 , 150 Hz 。由前面 1

反射波逐渐变得模糊凌乱 ,在 35 m 处反射波同相给出的计算偏移距经验公

式 ,以及进行现场单炮

轴错乱缺失现象明显 ,波振幅变大 ,频率减小 ,波试验所确定基本参数 ,大

致估算出偏移距范围 10

速降低。面波的信息也同样反映出这一异常 ,面 ,40 m ,结合实际地形情况 ,笔者选取观测系统初

波同相轴错断明显 ,在该处波速降低 ,面波振幅突始偏移距 12 m 。

然增大 ,形成下凹。综合两种波的信息 ,据此推断数据处理中 ,将获得的共炮点时间剖面中不

35 m 地下区域存在断层破碎带 ,并伴有上覆塌陷同偏移距的各道抽出 ,然后把等偏移距的地震道

充填。后经电法勘探和钻孔验证 ,这一异常推断合并显示在同一剖面上 ,形成了多条不同偏移距

也得到了证实。的共深度点剖面进行对比研究。同时资料处理时

那么对于这样的勘探区域 , 将偏移距选在采用了能量均衡、道间加密等技术 ,使剖面图更加

20 m 左右比较合适。直观。

图 1 HB30_LineB不A 同偏移距剖面比较

Fi g. 1 HB30_L i ne B A sectio n co mp a r sio n of diff ere nt off set

图 2 HA102_LineA不B 同偏移距剖面比较

H A102_L i ne AB sectio n co mp a r sio n of diff ere nt off set Fi g. 2

分析以取得更好的效果。

4 结论

致谢在整个的研究过程中 ,得到了中国地

质大学地球物理与空间信息学院李振宇老师的指 ,偏移距的选择从上面的应用实例可以看出

是否合适 ,直接关系到地震映像记录的好坏 ,同时导建议 ,在这里向他表示衷心感谢 ,同时也感谢地也会影响对地下异常体勘探的分辨能力。对于体球物理与空间信息学院张学强老师提供地震映像

波来说 ,波组能量较强的范围 ,可以作为偏移距的法数据处理软件。

( 最佳选择范围。而对于面波来说 , 其高频短波 :参考文献 ) 长分量随炮检距的增加衰减得很快 ,在大炮检距

[ 1 ] 单娜琳 ,程志平 . 地震映像方法及其应用 [ J ] . 桂林工道中面波高频分量的能量弱于体波 ,在炮记录上

() 学院学报 ,2003 ,23 7:36,37 .() 表现为面波的斜率降低视速度增加或波至带宽

[ 2 ] 肖宏跃 ,雷行建 ,雷宛 . 环境物探技术在岩溶勘察中的线性相干性减

小 ,因此存在一个最大炮检距与 () 的应用与效果 [J ] . 灾害学 , 2007 ,22

3:58,60 . 面波有效最高频率的关系问题。也就是说并不是 [ 3 ] 刘江平 ,陈

超 . 浅层地震映像法在堤坝无损检测中的一炮记录的所有道都能用于面波分析 ,需要考虑 () 应用 [J ] . 人民长江 ,2002 ,33 5:28,29 . 的是适于面波分析的

最大最小炮检距范围。 [ 4 ] 王万合 ,王晓柳 ,刘江平 ,等 . 地震映像法在某

高速公

在地形情况不太理想的区域 ,运用多偏移距路岩溶探测中的应用 [J ] . 工程

地球物理学报 ,2007 ,4 勘探 ,能够避免地下地质体异常信息的丢失 ,提高 ()

2:141,145 .

勘探结果的可信度。通过多偏移距的勘探试验研 [ 5 ] 董世泰 ,高红霞 .

单点单检波器地震勘探技术 [ J ] . 石

() 油仪器 ,2005 ,19 2:66,68 . 究 ,找到体波信息和面波信息中地质异常区

域的

[ 6 ] 朱涛 ,何正勤 ,冯锐 ,等 . 地震—电成像联合探测试验结合部位 ,就

可以更准确的定位异常地质体的分

() [J ] . 地震地质 ,2007 ,29 2:373,379 .布 ,提高勘探的精度。通过试

验研究 ,可以寻求适

[ 7 ] 熊章强 ,张学强 . 高密度地震映像勘察方法及应用实合不同区域的多

波联合勘探的偏移距窗口 ,应用 () 例 [J ] . 地震学报 ,2004 ,26 3:313,317 . 到以后的勘查工作中 ,能减少野外工作量 ,提高工 [ 8 ] 杨祥森 ,林呁 ,崔德海 . 地震映像法在铁路隧道隐伏作效率。岩溶勘查中的应用 [ J ] . 工程地

球物理学报 , 2007 , 4 由于本次研究结合具体项目对最佳窗口问题 ()

5:470 ,474 .

进行探讨 ,而且勘探规模不大 ,没有合理的模型作 [ 9 ] 蒋连斌 ,何樵登 ,王建民 ,等 . 高分辨率地震野外参数

理论研究 ,在以后的学习中还要做进一步的理论() 的选取 [J ] . 长春地质学报 ,1998 ,28 1:89,94 .

偏移成像技术

1、偏移技术分类【叠前/后偏移】可根据不同的标准对目前的地震偏移成像技术进行简单分类：按照所依据的理论基础，可以分为射、线类偏移成像和波动方程类偏移成像；根据输入数据类型，可以分为叠前偏移和叠后偏移；根据实现的时空域，可以分为时间偏移和深度偏移；按照维数，可以分为二维偏移以及三维偏移等； 1.1叠前偏移使CSP道集记录或COF道集记录中的反射波归位，绕射波收敛。 ●叠前偏移有椭圆切线法【手工方法，不适用】、Rockwell偏移叠加法【波前模糊法的拓展，计算量也很大】和Paturet-Tariel偏移叠加法【为了进行偏移，我们应当把的曲线上的地震能量（即采样点振幅）送到零炮检距绕射双曲线的顶点M上去叠加。这样, 把各个相同炮检距的剖面偏移后叠加在一起即得偏移叠加剖面】等 1.2叠后偏移基于水平叠加剖面，采用爆炸反射面的概念实现倾斜反射层归位和绕射波收敛。 ●叠后偏移有波前模糊法、绕射曲线叠加法【两种方法原理简单，都是基于惠更斯原理提出的，前者将一个道上的波场值送到各个道上去叠加—输出道法，后者把各个道上的相应值取来在一道上叠加—输入道法，但是计算量很大】 2、偏移成像特点 ●具有地震勘探本身的特征 ●计算机使其研究由地震波运动学特征过度到地震波动力学特征 ●提高地震空间分辨率和保真度 ●偏移成像是使反射界面最佳成像的一种技术 ●处理反射波，使之成为反映地下界面位置和反射系数值的反射界面的像

3、偏移成像原理图偏移过程定量分析【Chun and Jacewitz ，1981】 2(tan )/4 t dx v t θ= 221/2{1[1(tan )/4]} t dt t v θ=-- 221/2 tan tan /[1(tan )/4]t t t v θθθ=-

多炮检距地震映像法在采空区探测中的应用

多炮检距地震映像法在采空区探测中的应用 C H IN ESE J O U RN AL O F EN GIN E ER IN G GEO P H YSICS J un1 , 2009 2009 年 6 月 () doi :10 . 3969/ j . i ssn . 1672 - 7940 . 2009 . 03 . 003 文章编号 :1672 —7940 200903 —0273 —04 多偏移距地震映像法应用技术研究徐涛 , 许顺芳 ()中国地质大学地球物理与空间信息学院 , 武汉 430074 摘要 : 在地震映像方法勘探中 ,不同偏移距获得的地震波所包含的信息是不一样的 ,同时 ,偏移距也是影响地震分辨率的一个主要因素 ,合理选取偏移距能取得更好的勘探效果。本文结合对向家坝至上海高压输电线路湖北咸宁段塔基岩溶地带采用浅层地震多偏移距映像勘探技术勘察的实例 ,应用共偏移距处理技术 ,抽取映像法勘探结果中不同偏移距下的多条地震剖面作对比研究 ,分析不同偏移距下地震波对于地质异常体的反映 ,探讨适合多波联合勘探的最佳接收窗口内的最佳偏移距 ,以提高勘探效率和精度。关键词 : 地震映像法 ; 多偏移距 ; 面波 ; 岩溶中图分类号 : P631 . 4文献标识码 : A收稿日期 : 2009 - 02 - 18 A Study of Multi - off set Seismic Imaging Method Xu Tao , Xu Shunf a ng ( )I ns t i t ute o f Geo p h y s ics & Geom at ics , Chi n a U ni ve rs i t y o f Geoscie nces , W u h an 430074 , Chi n a Abstract : In e xp lo ratio n of mutil2wave sei smic i ma gi ng t ech nique , t he i nfo r matio n gai ne d f ro m diff e re nt sei smic wa ve i s no t t he sa

论偏移成像技术方法

论偏移成像论文摘要地震偏移成像技术是现代地震勘探数据处理的三大基本技术之一，主要包括射线偏移和波动方程偏移两大类，主要目的是实现反射界面的空间归为和恢复反射界面空间的波场特征、振幅变化和反射系数，提高地震空间分辨率和地震保真度。偏移技术具有地震勘探本身的特点，但是地震偏移方法本身由于使用计算机而引起了许多革命性的变化。这就使得它从研究简单的探测目标的几何图形进而发展成研究反射界面空间的波场特征、振幅变化和反射率等，在本论文中主要介绍地震偏移成像技术的基本原理，地震剖面的偏移和叠加偏移，叠前部分偏移。时间偏移和深度偏移等方面来介绍。正文一、偏移成像的基本原理在水平叠加时间剖面上显示出来的反射点位置是沿地层下倾方向偏离了反射点的真实位置的，这种现象就称为偏移。反射地震方法是根据在地面上以一定方式进行弹性波激发，并在地面的一定范围（孔径）内记录来自地下弹性分界面的反射波来研究地下地质岩层结构及其物性特征的一种方法。因此，也可以把它看作一种反散射问题。就反射地震观测方式的特点，它的成像问题要分作两步，第一步是按照一定的方式记录到达地面的反射波，第二步用计算机按一定的计算方法对观测数据进行处理，使之成为反映地下地质分层面位置及反射系数值的反射界面的像。而地震偏移技术就是在第二步过程使反射界面最佳地成像的一种技术。地震偏移可在叠前做也可在叠后做。叠前偏移是把共炮点道集记录或共偏移距道集记录中的反射波归位到产生它们的反射界面上并使绕射波收敛到产生它的绕射点上。在把反射波回投到反射界面上和绕射波收敛到绕射点上时要去掉传播过程的效应，如扩散与衰减等。最后得到能够反映界面反射系数特点的并正确归位了的地震波形剖面，即偏移剖面。叠后偏移是在水平叠加剖面的基础上进行的，针对水平叠加剖面上存在的倾斜反射层不能正确地归位和绕射波不能完全收敛的问题，采用了爆炸反射面的概念来实现倾斜反射层的正确归位和绕射波的完全收敛。地震偏移的部分类型见表1-1。

地球物理勘探方法及应用范围

M D 模型空间数据空间地球物理探测空间变换示意图球物理探测方法简介及应用范围地球物理学是用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。地球物理学的研究内容总体上可分为应用地球物理和理论地球物理两大类。应用地球物理(又称勘探地球物理)主要包括能源勘探、金属与非金属勘探、环境与项目探测等。勘探地球物理学利用地球物理学发展起来的方法进行找矿、找油、项目和环境监测以及构造研究等，方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井和放射性勘探等，通过先进的地球物理测量仪器，测量来自地下的地球物理场信息，对测得的信息进行分析、处理、反演、解释，进而推测地下的结构构造和矿产分布。勘探地球物理学是石油、金属与非金属矿床、地下水资源及大型项目基址等的勘察及探测的主要学科。从数学角度讲，地球物理勘探的过程可以抽象成从模型空间通过某种映射关系，映射成可以感知的数据空间，再通过逆映射变换到模型空间，其映射关系见右图。这种映射关系遵循地球物理学的两大模型原理：滤波器模型原理和场效应模型原理。因此地球物理数据处理：一是基于信号分析理论的信号处理技术，主要目的是去杂、增益、提取有效信号；二是基于物理场效应理论的反演技术。地球物理反演，就是在模型空间寻找一组参数向量，这组向量通过某种映射关系，能再现数据空间的观测数据，因此在一定的假设条件下，反演问题可以表示为某种误差泛函的极小化问题 min ‖G cal (M)-D obs ‖2 也就是地球物理反演是利用模型参数和模型正演来获取合成数据，再通过合成数据与观测数据的匹配估算出最佳M 参数。由此可见，地球物理反演实质上是正

第1章地震偏移成像基础

第一章地震偏移成像基础地震偏移技术是现代地震勘探数据处理的三大基本技术之一。它是在过去的古典技术上发展起来的，其它两大技术都是从其它相关学科引进到地震中来的。所以，偏移技术具有地震勘探本身的特征。但是，地震偏移方法本身由于使用计算机而引起了许多革命性的变化。这就是把它从研究简单的探测目标的几何图形进而发展成研究反射界面空间的波场特征、振幅变化和反射率等。本章主要介绍地震偏移成像技术的基础知识。首先给出偏移成像的概念；第二节介绍有限差分法的基础知识；第三节叙述基于波动方程的波场外推与地震成像原理；第四节讨论波场外推的Kirchhoff积分法；第五节简单分析Born近似和Rytov近似；最后阐述基于De Wolf近似、薄板近似、屏近似和相屏传播算子计算反向散射波场的方法。 §1.1 偏移成像的概念反射地震方法是根据在地面上以一定方式进行弹性波激发，并在地面的一定范围（孔径）内记录来自地下弹性分界面的反射波来研究地下地质岩层结构及其物性特征的一种方法。因此，也可以把它看做是一种反散射问题。就反射地震观测方式的特点，它的成像问题要分做两步，第一步是按照一定的方式记录到达地面的反射波，第二步用计算机按一定的计算方法对观测数据进行处理，使之成为反映地下地质分层面位置及反射系数值的反射界面的像。而地震偏移技术就是在第二步过程使反射界面最佳地成像的一种技术。地震偏移可在叠前做也可在叠后做。叠前偏移是把共炮点道集记录或共偏移距道集记录中的反射波归位到产生它们的反射界面上并使绕射波收敛到产生它的绕射点上。在把反射波回投到反射界面上和绕射波收敛到绕射点上时要去掉传播过程的效应，如扩散与衰减等。最后得到能够反映界面反射系数特点的并正确归位了的地震波形剖面，即偏移剖面。叠后偏移是在水平叠加剖面的基础上进行的，针对水平叠加剖面上存在的倾斜反射层不能正确地归位和绕射波不能完全收敛的问题，采用了爆炸反射面的概念来实现倾斜反射层的正确归位和绕射波的完全收敛。地震偏移的效果见图1-1和图1-2。地震偏移的类型见表1-1。地震偏移技术在二十世纪六十年代以前是用手工操作的一种制图技术，只是用来求得反射点的空间位置，而不考虑反射波的特点。它是一种古典的偏移方法。早期的计算机偏移方法是在古典的偏移方法的基础上提出来的。其中有的成功了，有的失败了。成功的是那些符合波的传播特征的方法。尽管这些方法使用了波前、绕射等地震波传播的惠更斯原理，但只是定性的、概念性的。偏移剖面的质量虽然能够满足最基本的要求，但归位的精度和成像时的波形特征都不是很准确的。因此，研究更有效的地震偏移方法是很迫切的。二十世纪七十年代初J.Claerbout教授首先提出了用有限差分法解单程波动方程的近似式，用地面观测的地震数据重建地震波在地下传播过程中的波场，从这些传播过程的波场中提

《地震勘探》课程教学大纲

《地震勘探》教学大纲课程编号：课程名称：地震勘探课程类别：专业技术必修课总学时：60 学分：3 开课单位：地质矿产勘查系授课对象：地球物理勘查技术专业前置课程：高等应用数学、普通物理学、线性代数、地质学基础、电子电工技术、构造地质学、地质勘查技术一、课程的性质、目的和任务本课程是地球物理勘查技术专业的主要专业课，是理论和实践性较强的一门应用地球物理学科。学生在学习本课程之前，应具有本专业所必须的数理基础和一定的工程、水文地质基础知识，测量学基础知识，以及一定的数学基础知识。通过本课程理论学习和实践，应使学生掌握工程地震勘探的理论知识、基本野外工作技术和地震资料解释方法，初步具备使用计算机解决工程地震勘探的正、反演问题的能力。二、教学要求掌握地震勘探的基本理论，及主要的方法技术。三、教学方法和形式以课堂教学为主，安排必要的实验课程。四、理论教学内容和基本要求绪论工程地震勘探的主要任务、应用范围以及方法原理，工程地震勘探的发展简介、现状及前景，本课程的教学安排和学习要求。第一章：地震波的理论基础

教学内容：弹性理论，弹性介质的概念，应力和应变，弹性参数，全空间波动方程，纵波和横波的形成。基本要求：掌握纵波和横波的形成机制，纵、横波的性质，弹性参数的概念。理解波传播机理。重点难点：重点讲解全空间波动方程，纵波和横波的形成。第二章：地震波的传播教学内容：地震波传播的基本原理，地震波的描述，地震波的反射，透射波和折射波的形成，地震子波的概念及动力学参数，反射波记录道形成的机理。基本要求：掌握反射波、折射波和透射波形成原理及形成条件。子波的概念，反射系数和透射系数。地震记录的表示方法和形成机理。重点难点：地震波的反射，透射波和折射波的形成。第三章：工程地震勘探地质基础教学内容：影响地震波速度的主要因素，岩石的一般速度特征及介质对地震波的吸收；低速带的特征及工程地质条件。基本要求：掌握影响地震波速度的因素，一些岩石的速度变化范围，介质吸收对地震波能量的影响，低速带特征。理解岩石特征与波速的关系。重点难点：影响地震波速度的主要因素。第四章：折射方法教学内容：折射波的正演问题，几种简单地质模型上的时距方程和理论时距曲线；隐蔽层问题；折射波法的野外工作方法，观测系统，折射波资料的整理和解释。基本要求：掌握利用射线追踪法推导简单地质模型上的理论时距曲线，观测系统的特点及能够解决的地质问题。折射波资料反演解释的TO法和广义互换时法。理解折射波法方法实质。重点难点：折射波法的野外工作方法，观测系统，折射波资料的整理和解释。第五章：反射波法教学内容：反射波的正演问题。水平、倾斜界面，断层附近的反射波时距方程和理论时距曲线，反射波的野外工作方法，观测系统，水平叠加技术及获得浅层反射波的一些技术方法，反射波资料整理和初步解释,地震勘探资料数字处理。频谱分析，数字滤波、相关分析和速度分析等基本数字处理技术，速度参数的提取，各种速度的概念，动、静校正和叠加的实

地震映像在工程勘察中应用

地震映像在水域勘察中的运用作者：王兆景，刘轩雄，费建东（浙江有色应用地球物理研究院312000）摘要：地震映像法是以固定偏移距激宽频带弹性波，以共偏移距观测方法，近炮点、宽频带、快速、高密度采集多波列弹性波映像，其中含有直达波和来自不同地质体的绕射波、反射波等信息。通过对所接受的多波列地震波的振幅、频率、相位的对比分析，可查明地层的分层情况。它既可以用于陆上，也适用于水域勘察。本文着重介绍地震映像在水域勘察中的实施，并对实际操作中遇到问题进行讨论。关键词：地震映像宽频纵波引言：水域工程物探主要是由陆地工程物探发展而来，它和陆地工程物探的多种方法一样，为了探查水下的第四系土层、基岩分布及地质构造，也可以采用电磁法（瞬态电磁法、地质雷达等）、磁法、重力法、地震手段。但由于水域工程物探较陆地物探有其独特的地方，一是水是低阻体，尤其是海水电阻更低；二是需探测水底地形以下深度，而水的深浅不同，浅的3-5米，深的可达到百米；三是水底是很强的反射界面。这需要选择物探手段，陆地物探中的电法，电磁法就不易在水中采用，尤其在海水中采用。有资料显示，100MHz天线的探地雷达在淡水中的探测不超过10米，而在海水就更浅了。因此，地震物探就作为水域物探的首选的方法。文章主要讨论了地震映像在水域勘察中遇到的问题及实际采用技术方法，并对地震映像的特性及适用范围进行延伸。 1.1方法及原理介绍：地震映像（又称高密度地震勘探和地震多波勘探），是基与反射波法中最佳偏移距发展起来的。这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行勘探，也可以根据探测目的的要求仅采用某一种特定的地震波作为有效波。地震映像法由于每个记录道都采用了相同的偏移距，则地震记录上的时间变化主要为地下地质体的反映，这给资料解释带来极大的方便，可直接对资料进行数字解释，如频谱分析、相关分析等。 1.2 测区的地质情况与判断的基本原则地震记录仪之所以能反映各地质体的区别，其原理是地层与地层之间存在着波阻抗差异。如以下工程实例一，根据该工程的钻孔资料可知，测区浅部地层为淤泥、砂砾石混粘土、淤泥与砂砾石混粘的土界面在高密度地震映像图上，均会出现较为连续一致的地震波同相轴，追踪界面的同相轴，即可推断界面的起伏状况。 1.3方法技术选择根据工作任务及测区地形、地质特征工作条件和工区介质地球物理特征，以及考虑工作开展效率，本次勘探选用走航式地震映像法，以查明弱风化基岩埋深和起伏形态，以及是否存在不良地质作用。在地震映像测量过程中，激发后在接收点用单个检波器接收，仪器记录后，激发点和接

地震勘探原理

中国科学院测量与地球物理研究所博士研究生入学考试大纲《地震勘探原理》本《地震勘探原理》考试大纲适用于中国科学院大学勘探地球物理学专业的博士生入学考试。地震勘探是地球物理勘探的一种重要方法，也是目前使用最为广泛、解决油气勘探问题最有成效的方法，主要内容包括地震波的运动学、地震波的动力学、地震资料采集和地震资料处理等内容。要求考生深入理解基本概念，系统掌握基本理论和方法，具有综合分析问题和解决问题的能力。考试内容（一）地震波的运动学 1、地震波的基本概念 2、时间场与视速度定理 3、反射与折射地震波的运动学 4、垂直时距曲线方程（二）地震波的动力学 1、地震波的波动方程 2、介质对地震波传播的影响 3、弹性波在介质分界面上的反射与透射 4、薄层效应与地震面波 5、波动地震学与几何地震学的关系（三）地震资料采集 1、地震勘探中的有效波与干扰 2、地震波的激发与接收 3、地震观测系统（四）地震资料处理 1、地震资料校正与叠加 2、地震信号数字滤波 3、地震资料反褶积 4、地震偏移成像 5、地震波的速度 6、地震多次波压制考试要求（一）地震波的运动学 1、理解波前面、波射线、直达波、反射波、透射波、折射波、绕射波、多次波、斯奈尔

定律、惠更斯原理、正常时差和倾角时差的物理意义。 2、理解时间场、费马原理、时距图和视速度的物理意义。 3、掌握直达波、反射波、绕射波、多次波与折射波的时距曲线。 4、理解垂直时距曲线的概念，掌握直达波、反射波、透射波和折射波的垂直时距曲线。（二）地震波的动力学 1、掌握弹性波波动方程、平面波、球面波和克希霍夫积分公式，理解地震子波、P波和 S波的偏振原理。 2、理解地震波能流密度、几何扩散、吸收和频散的物理意义。 3、掌握Zoeppritz方程简化公式和反射系数公式。 4、理解薄层的定义与调谐效应、面波的主要类型与物理意义。 5、理解波动地震学与几何地震学的物理意义，掌握波动方程向程函方程的过渡条件与推导过程。（三）地震资料采集 1、理解地震有效波与干扰波的概念、地震干扰波的类型与特征。 2、理解地震波的激发震源类型、道间距的选择、空间假频、震源组合和检波器组合的概念。 3、理解简单连续观测系统和多次覆盖观测系统的原理。（四）地震资料处理 1、理解动校正、野外静校正、剩余静校正、折射静校正和共中心点叠加的原理。 2、理解滤波器的分类、子波的相位延迟、理想滤波器、理想低通滤波器、理想带通滤波器、理想高通滤波器、伪门现象、吉普斯现象和二维视速度滤波原理。 3、理解最小平方反褶积、脉冲反褶积、预测反褶积、同态反褶积和地表一致性反褶积的原理，提高纵向分辨率存在的困难，提高纵向分辨率与提高信噪比的关系，用预测反褶积消除鸣震干扰。 4、理解偏移概念、叠后与叠前偏移、时间与深度偏移、二维与三维偏移、Kirchhoff积分偏移、F-K域波动方程偏移和有限差分法波动方程偏移优缺点。 5、理解速度分析、速度谱、速度扫描、真速度、层速度、平均速度、均方根速度、射线速度、叠加速度的概念，理解各种速度之间的关系和层速度的计算。 6、理解多次波分类和表面多次波的常用压制方法。主要参考书目何樵登，地震勘探，北京：地质出版社，2009 陆基孟，地震勘探原理，北京：石油大学出版社，2006 牟永光等，地震数据处理方法，北京：石油工业出版社，2007 考试大纲编写人： 2013年7月

高密度地震映像技术应用实例

高密度地震映像技术应用实例摘要：在地质勘察工作中，常常采用物探及钻探结合验证的方式，高密度地震映像法是一种采集速度快、数据解释直观的物探方法。高密度地震映像法又称地震共偏移距法，利用多种地震波作为有效波来进行探测。通过对试验剖面进行验证分析，结合大量的工程经验，能得到较好的地质体判断效果。关键词：地质勘察；高密度地震映像法；地震波；地质体 Abstract: In the geological survey work, the geophysical prospecting and the misering combining with validation are offen used. And the high-density seismic imaging is one kind of an geophysical prospecting method with fast acquisition speed and intuitive data interpretation. It is also known as seismic co-offset method, using a variety of seismic waves as significant wave to detect. Through verifying and analyzing the test profile, and combining with a large number of engineering experience, you can get a better judgment effect of geologic body.Key words: geological survey; high-density seismic imaging method; seismic waves; geologic body 引言高密度地震映像法又称地震共偏移距法，这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行探测。在多种地震勘探方法中，仅采集一种地震波的难度和处理工作量相当大，而且在分离各种波的同时，也造成了有效波的拉伸、畸变。相比其他地震勘探方法，地震映像法数据采集速度较快，资料处理过程中不需要进行校正处理，节省了资料处理时间，可以使各种波的动力学特征全部被保留，地震记录的分辨率不会受影响，这给资料解释带来极大的方便，可直接对资料进行数字解释。本文所举工程实例是利用多种地震波的信息，综合判断地下地质体，由于每个记录道都采用了相同的偏移距，地震记录上的波的振幅、频率、同相轴变化即为地下地质体的反映。 1方法原理最佳偏移距选择在地震映像数据采集中，激发和接收之间的距离一般称为最佳偏移距，最佳偏移距的确定是关系测试成果成功与否的关键因素，为了获得具有高信噪比和分辨率的地震映像记录，需要使用多道地震仪在一定的接收长度上获得试验剖面，分析试验剖面上各种地震波的传播规律，确定能够最好地反映探测目标的有效波的偏移距，即为最佳偏移距。因为要利用尽可能多的信息，不同的条件下最佳偏

08262026-地震勘探数据处理与解释

吉林大学实验教学大纲教学单位名称：吉林大学地球探测科学与技术学院课程名称：地震勘探数据处理与解释课程代码：08262026 课程类别：专业课课程性质：必修课学时/学分：32/2（其中实验8学时）面向专业：勘查技术与工程一．实验课程的教学任务、要求和教学目的《地震数据处理与解释》课程是应用地球物理系列课程中的一个重要方向，是地球物理勘探中的重要方法之一，与地震勘探原理一起构成了地震勘探研究方向的一个完整体系。是勘查技术与方法专业中应用地球物理方向本科生的一门重要选修课。本实验课是与理论课紧密联系在一起的。通过实验课的教学，使学生加深对理论理解和将理论知识应用于实践的能力，熟悉基本的数据处理流程，并进行实际的地震资料处理。本实验课实际上是地震勘探数据处理与解释课程的重要组成部分。二．学生应掌握的实验技术及基本技能 1、掌握常用地震数据处理系统的基本操作方法 2、了解常用地震记录的数据格式及剖面显示方式； 3、掌握动、静校正及水平叠加处理的方法； 4、掌握地震信号的频谱分析和一维、二维滤波； 5、掌握预测反褶积处理技术； 6、了解速度分析的方法和步骤； 7、了解地震波场偏移处理的目的和方法； 8、掌握合成地震记录的制作和分析方法； 9、掌握波动方程地震记录的正演模拟； 10、能编写简单的地震数据处理程序。三．实验项目内容、学时分配和每组人数

四．实验教材或指导书或主要参考资料教材采用《应用地球物理教程—地震勘探》。另外可参考以下文献： 1.《地震资料分析—地震资料处理、反演和解释》，渥.伊尔马滋 2.CWP/SU：Seismic Un*x用户手册五．考核要求、考核方式及成绩评定标准实验成绩可通过写实验报告，或总结性考核而定，占学生学期总成绩的20%～30%。六．制定人、审核人、日期制定人：王德利审核人：潘保芝审核日期：2009年9

物探方法在上海地区道路塌陷隐患区域探查中的应用

物探方法在上海地区道路塌陷隐患区域探查中的应用发表时间：2016-06-13T15:42:14.037Z 来源：《工程建设标准化》2016年3月总第208期作者：王江杰 [导读] 随着城市现代化进程的快速发展，国家在城市道路建设方面的投入力度逐渐加大。王江杰（上海市岩土工程检测中心，上海，200436）【摘要】文章通过上海某段道路塌陷隐患区域探查工程实例，介绍了地质雷达和地震映像两种物探方法在城市道路塌陷隐患区域探测中的运用。并结合区域内的工程地质勘查资料，对塌陷隐患区域的成因进行了分析，为后期的塌陷区域处置工作提供依据。【关键词】道路塌陷；地质雷达；地震映像；工程地质引言随着城市现代化进程的快速发展，国家在城市道路建设方面的投入力度逐渐加大，每天都有道路在翻建或新的道路开工建设，四通八达的道路交通在我们的经济发展中的重要作用日渐显现。但与此同时，由于地下工程建设施工或管线施工等诸多原因，引发道路出现的问题也逐渐增多，如地面起鼓或凹陷、边坡失稳等，其中危害较大是地面塌陷，此类灾害性事故近几年来时有发生。在道路塌陷发生前，采取合理的手段探明道路塌陷隐患区域，并查明道路塌陷区域的形成原因，及时采取有效的处置措施，才能真正达到防患于未然的目的。 1．探测方法原理 1.1 地质雷达法地质雷达探测技术是近年来为适应快速、准确无损探测地下障碍物或对地下工程质量评价而迅速发展的方法技术。地质雷达（Ground Penetrating Radar 简称GPR）方法是一种广谱电磁技术，是利用特制的天线向下发射高频电磁波，频率一般为几十～几千兆赫兹。这些电磁波在地下传播过程中，其传播速度受地下介质的介电常数的影响比较大，当遇到介电常数不同的物体或地层时，比如空洞，将产生反射绕射波并返回地面，其旅行时为，当地下介质的介电常数为已知时，便可知道电磁波在介质中的传播速度，根据测到的电磁波的准确旅行时，求出反射体的深度。由于地下介质相当于一个复杂的滤波器，且介质一般横向和纵向的不均匀性比较大，故在地面接受到的信号也有所不同，反映在接受到的信号上，有振幅、频率及相位等的变化。根据这些特征在剖面上的变化情况，就可以得到地下地层及地质体的分布情况。 1.2 地震映像法地震映象勘探是通过在地面人工激发地震波，地震波在地下介质传播过程中，遇到不同介质的分界面时(即存在波阻抗差异界面)，产生一定能量的反射波并返回地面，经布置在地面的检波器接收后输入地震仪，通过地震仪进行信号放大和采样后将波形数据记录储存。通过计算机和人工对接收到的地震波的时间，相位和振幅等信息进行处理和分析，计算地下介质波的速度和埋深，以确定地下异常段的形态和位置。 2．道路塌陷探测文章以上海某段道路塌陷探测为例，根据现场条件，为了能够有效反应附近区域地下情况，测线布设尽量利用有限工作空间，避开路面障碍物及周围铁磁性物体干扰，探测前进行了相应设备调试、增益调整、滤波等参数设置。探测共布设地质雷达测线14条，地震映像测线4条。部分探测成果如下：（1）图2-1所示地质雷达图像25.0m～41.0m范围内，深度0.5m～1.2m左右，电磁反射波同相轴向下弯曲，且部分区域同相轴错断，表明地下土体存在不均匀沉降。 3．道路塌陷成因分析结合区域内的地质勘探资料，对道路塌陷的成因分析如下：（1）、浅部路基主要由回填土组成，层厚1.30～2.70m，厚度相对较大，回填土含碎石、砖块、垃圾、植物根茎等，探测显示土质不均匀、不密实、孔隙度大、含水率较高，由于土体自重、地下水长期升降运动，土体产生不同程度的缓慢固结沉降。（2）、地质雷达和地震映像反映①回填土、②3-1层灰黄色粘质粉土及②3-2 层灰色砂质粉土的横向(水平方向)及纵向(深度方向)土质不均匀形成的软硬不同，在固结沉降和地面荷载长期作用下，软弱层沉降要明显大于硬土层，形成软硬之间的差异沉降。道路表层为20cm 厚的混凝土，具有一定的刚度，差异沉降初期表现为回填土层与混凝土层之间的脱空，随着日积月累，差异沉降逐渐增大，脱空也越来越大；当脱空层达到一定规模时，土层支撑减弱，表层混凝土也逐渐形成差异沉降。（3）、经现场查勘，该区域地下管线种类较多，主要有给水、雨水、污水、燃气等管线。该道路使用时间已久，雨水、污水等管线使

地震映像法及其应用

第32卷第6期物探与化探Vo.l32,N o.6 2008年12月GEOPHY SI CA L&GEOCHE M ICAL EX PLORAT I ON D ec.,2008 地震映像法及其应用王治华1,仇恒永2,杨振涛1,夏学礼2 (1.上海市地质调查研究院,上海200072;2.安徽省地质矿产勘查局第一水文地质工程队,安徽蚌埠233000) 摘要:简述了地震映像法的特点,并列举了在各种浅部不均体探测中的应用实例,指出了提高其应用效果,拓宽其应用领域应研究的问题。关键词:地震映象;浅部不均匀体;散射波中图分类号:P631.4文献标识码:A文章编号:1000-8918(2008)06-0696-05 地震映像法是近10年来用于探测浅部介质中纵、横向不均匀体(构造、洞穴、障碍物、非金属管道、岩溶、土坝中白蚁巢及空洞、地裂缝与疏松带、滑坡体等)的有效方法。它不同于常规地震勘探中的折射波法及反射波法有明确的勘查目的层(速度界面、波阻抗界面)。实质上,它采集的是近震源处的弹性波场,在采集的炮记录上能识别的地震波形有直达波、瑞雷面波、绕(散)射波、转换波,在特殊情况下也能采集到反射波;但它和共偏移距反射波法虽在采集方法上是相同的,却有着本质的区别。共偏移距反射波法在进行正式数据采集前要进行干扰波调查,确定浅层反射波的最佳接收窗口,然后确定偏移距,以共偏移的采集方式采集某一目的层的反射波。共偏移反射波法有明确的勘查目的层及它必须严格遵循浅层反射波的最佳接收窗口技术,是它和地震映像法的根本区别。由于在地震映像图上直达波、面波、绕(散)射波、转换波的干涉现象十分常见,这给波的识别带来困难,目前对复杂波场中各种波的识别尚主要应用波的动力学特征(振幅、相位、频率),并应用这些特征解释勘探剖面下纵、横向的不均匀体。概括起来该方法有以下特点:数据采集方法简单,共偏移距单道(或2~3道)采集,施工人员需要2~3人即可,具有很高的工作效率;采用小偏移距、小道距采集,地形的影响很小,适用于各种复杂的工作环境;在近震源的面波区采集,锤击震源即可采集到能量较强的弹性波;和常规地震勘探中的反射波法和折射波不同,地震映像法对地下三度体也可探测,可解决常规地震勘查方法解决不了的问题;它主要应用弹性波的动力学特征对波场进行解释,没有繁杂的资料处理流程,是一种能适应各种工作环境、简便、快速的工程物探勘查手段。 1应用实例 1.1构造勘查在地形复杂、松散沉积层覆盖较薄(小于30m)的山区进行地质构造勘查的常用方法是折射波法勘探,但地震映像法也能取得较好的效果。图1是在浙江隧道勘查中的地震映像,图中在桩号100处其波动场特征和两侧明显不同,表现为面波相位发育,后经钻孔验证,该处为一断层破碎带。应当指出,在地震映像图上可以解释断层破碎带的平面位置,至于其埋深、性质等无法提供确切的解释。仅是一种定性、快速的普查方法。它和折射波法相结合在山区进行构造和破碎带勘查应是行之有效的。图1断层破碎带处的地震映像 1.2洞穴调查安徽黄山的花山、烟山一带有数十处洞窟,已开发的花山迷窟成为千古之谜、具有很高的研究和旅游价值,为了调查其他尚未开发洞窟的规模,开发旅游资源,笔者曾采用地震映像法进行过调查。图2a 收稿日期:2007-01-30

地震映像法在采空区勘探中的应用

地震映像法在采空区勘探中的应用 1 2，王东方玉满 ( 1, ，114005; 2, ，114005)辽宁省冶金地质勘查局四?一队鞍山辽宁省冶金地质勘查局地质勘查研究院鞍山、、，、，摘要地震映像法俗称单道地震法因其配置灵活操作简单资料成果异常简单明了易于辨认的特点以及高，。，效经济的优势在工程物探领域中具有广阔的应用前景特别是在浅部空区探测方面具有独到的勘探。，、，效果文章从空区勘探角度出发阐述了地震映像法的工作原理特点和技术方法通过列举不同类型地，，质条件下空区勘探的成功与不成功的实例探讨与分析了在空区勘探中的实际效果和适用场地环境说。明了地震映像法对空区勘探的可行性与有效性关键词地震映像采空区勘探应用效果 : P631, 4 : A 中图分类号文献标识码: 1674 ) 7801( 2012) 02 ) 0244 ) 03文章编号。出地质体沿垂直方向和水平方向的变化 0前言 1, 2地震映像法的特点地震映像法是基于反射波法中最佳偏移距技术，，。( 1) 数据采集速度快但抗干扰能力差勘探深发展起来的一种常用浅层地震方法由于其数据采。，，，度有限集速度快资料处理流程简单浅层勘探效果好工

，( 2)，作效率高等特点而备受专业人员的青睐目前已成资料解释中可以利用多种波的信息即有，、、。，、效波不但是反射波还可以是折射波面波绕射波为适应各种工作环境简洁快速的工程物探勘查手。，( 3) ，段但由于方法本身的特点其使用范围也受到一在探测目的单一只需研究横向的地质情。，，，，定限制所以在不同工作区此方法是否适用必须况下效果较好而探测目的层较多时不易确定最，。通过试验来进行选择本文通过不同地区的工作效佳偏移距 ( 4) ，。由于每个记录都采用了相同的偏移距地果来说明其适用性震记录上的时间变化主要为地下地质异常体的反 1地震映像法的基本原理及特点，。映给资料解释带来极大的方便 1, 1地震映像法的基本原理 2工作方法及技术要求 ( 地震映像又称高密度地震勘探和地震多波勘 2, 1工作方法 ) ，，探是通过采用最佳偏移距利用多种波作为有效，，，波来进行勘探也可以根据探测目的的要求仅采用 ( 1) 在测量过程中每次激发在接收点采用单。、。，一种特定的波作为有效波除常见的折射波反射个检波器接收仪器记录后激发点和接受点同时，、，、向前移动一定距离重复上述过程可获得测线上的波绕射波外还可以利用有一定规律的面波横波。，。和转换波在这种方法中每一测点的波形记录都地震映像时间剖面。采用相同的偏移距激发和接收在该偏移距处接收 ( 2) 记录点的位置位于激发和接收距离的中

利用高密度地震映像法探测覆盖层厚度、基岩面的起伏情况

利用高密度地震映像法探测覆盖层厚度、基岩面的起伏情况发表时间：2018-08-14T14:53:22.053Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第8期作者：黄朋1 宋金利2 [导读] 结合工程实例，介绍高密度地震映像的原理、工作方法及数据分析。河北中核岩土工程有限责任公司河北石家庄摘要：选用高密度地震映像法探测第四系滨海相沉积层厚度、基岩面的起伏情况等；结合工程实例，介绍高密度地震映像的原理、工作方法及数据分析。关键词：地震映像；测线；地质构造；偏移距前言高密度地震映像是浅层反射法地震勘探的一种，是基于反射波法中的最佳偏移距及时发展起来的，这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行探测。高密度地震映像法的主要特点：首先，数据采集速度较快，但抗干扰能力弱，探测深度有限；其次，高密度地震映像法在资料处理过程中不需要进行校正处理，节约了资料整理时间，避开了动校正对浅层反射波的拉伸、畸变影响，可以是反射波的动力学特征全部被保留[1]。 1工作方法及原理经过现场试验排列，选择一个最佳公共偏移距，保持所选定的偏移距，移动震源，每激发一次，使用地震仪单道接收，最终得到一张沿设定测线的多道记录，利用高密度地震映像处理软件对所采集的数据进行数据编辑、去噪、频率滤波、道均衡、τ-p变换等分析处理，输出地震映像时间剖面。结合地质资料，对地震映像时间剖面进行分析，将时间剖面转化为深度剖面，得出地质解释。由于海水介质相对均匀，水中没有横波和面波干扰，水底界面和基岩界面均有显著的波阻抗差异，存在较强的反射界面，符合应用高密度地震映像法进行勘察的地球物理条件[2]。 2野外方法试验在进行高密度地震映像数据采集工作开始前，进行了现场试验。试验内容包括震源能量、激发间隔时间、滤波通带、采样间隔、记录长度、偏移距、炮间隔、航速等。野外工作方法技术：采用拖拉式连续匀速航行和人工激发方式施工，接收电缆牵挂在船尾部向后延伸。地震采集时，物探测线采用GPS导航定位，探测船只沿布设测线呈匀速航行。为保证完全覆盖设计测线，提前上线，推迟下线。 3高密度地震映像数据分析地震映像资料分析主要根据反射波波形图，在海底及淤泥与基岩面位置存在明显的波阻抗差异，地震波会在界面位置产生反射波组，反射波组同向轴位置显示海底位置及淤泥与基岩界线位置，如遇反射波同向轴发生错断这说明覆盖层缺失或者存在其它地质构造。高密度地震映像勘探共完成测线3条，测线编号为DZ1-DZ1’、DZ2-DZ2’及DZ3~DZ3’。测试区域有大量的钻孔资料，许多钻孔在测线上，这为地震勘探的地质解释提供了很好的便利条件。根据地震深度剖面成果图，结合地质资料，对各测线进行地质解释。图1 DZ1-DZ1’地震映像波形图 DZ1-DZ1’测线位于温排水外供区海域隧洞轴线北侧陆地，由北向南施测，该测线炮检距3m，炮间距1.5m，测线长120m，地震映像波形图显示，在约50ms位置存在明显连续同向轴，与钻孔资料对照该位置即为覆盖层与基岩界面（图1中红色虚线所示位置）。DZ1-DZ1’测线覆盖层分布较为均匀，厚度约为10m，该测线位置未见重大地质构造通过的迹象。

地震成像现状存在问题及发展趋势分解

地震成像技术的发展现状存在问题及发展趋势（杜炳毅地球探测与信息技术S1*******）随着地震勘探难度的逐渐的增加和油气藏复杂性的增加，油气勘探开发对地震勘探精度的要求越来越高。为了实现高精度的地震资料在油气勘探中的应用，近年来地震方法和技术重点发展了两个方向：一是地震成像技术，二是开发地震技术。地震成像技术发展现状地震成像是现代地震勘探数据处理中的重要组成部分，分为叠加成像和偏移成像。随着油气勘探难度的增加，地震成像技术得到了迅速的发展，并且成为高精度地震勘探数据处理的关键技术。地震偏移成像可以分为地震叠后偏移方法和地震叠前偏移方法。叠后偏移是在共中心点叠加数据上进行零炮检距偏移，主要有叠后时间偏移和叠后深度偏移，叠后时间偏移主要包括射线偏移和波动方程偏移。而叠后深度偏移可以有效的结果构造不太复杂，横向速度变化比较大的地质体的地震成像问题，并且能够提高地震成像的计算效率，常用的叠后深度偏移有Kirchhoff积分法，分步傅里叶法，有限差分法以及逆时偏（RTM）法。叠前偏移是把共炮点道集记录或者共偏移距道集记录中的反射波归位到产生他的反射界面上，并使绕射波收敛到产生它的的绕射点上。也分为叠前时间偏移和叠前深度偏移。叠前时间偏移是基于绕射

叠加或者Claerbout发射波成像原则，是一种成像射线，能够解决叠后时间偏移存在的问题，叠前时间偏移的方法主要有Kirchhoff积分法叠前时间偏移，波动方程法叠前时间偏移（包括平面波分解法叠前时间偏移和F-K域法叠前时间偏移）；叠前深度偏移方法可以分为两类：第一类是基于射线理论的叠前深度偏移方法，另一类是基于波动方程理论的叠前深度偏移方法。射线法叠前深度偏移方法主要有Kirchhoff积分法叠前深度偏移，高斯波束叠前深度偏移；波动方程叠前深度偏移主要有F-X域有限差分叠前深度偏移，SSF法波动方程叠前深度偏移，Fourier有限差分（FFD）法波动方程叠前深度偏移，广义屏近似波动方程叠前深度偏移，基于双平方根方程的波动方程的叠前深度偏移，基于波动方程的真振幅偏移，逆时叠前深度偏移。地震偏移是一种将地震信息进行重排的反演运算,以便使地震波能量归位到其空间的真实位置,获取地下真实构造图像。除了深度域构造成像外,地震偏移还为其它特殊处理提供振幅、相位等信息,用于速度估计和属性分析,建立在波动方程基础上的地震偏移成像技术代表了地震处理的极致。地震偏移最初是在水平迭加基础上进行的,目的是使倾斜界面共深度映像聚焦,使绕射波归位,即将能量还原到它们正确位置上.早期人工偏移是按照偏移空间的时距关系作图；若将共深度点剖面看作一系列绕射点组成的源反射,可用计算机实现对这些绕射点的偏移,即建立在射线理论基础上的绕射扫描迭加方法以及后来的Kirchhoff 偏移.20 世纪70 年代初美国斯坦福大学以J. F. Claerbout 为首的