4实验四地震勘探实验(面波法)
《地震勘探原理》§4-地震勘探野外工作方法3精选全文完整版
§4 地震勘探野外工作方法
(五)多次覆盖采集参数选择
室内处理方法：水平叠加
CMP R
对于水平层状介质，假如分别在点O1 ,O2 ,…,On激发，则 可分别在对应的S1 ,S2 ,…,Sn各点接收到来自地下反射界面 上同一反射点R的反射波(R为CRP或CDP)。若对n次激发得
到的R点的各道反射波进行动静校正，使其相位一致，然
后叠加起来，便获得了共反射点R的n次叠加记录。
❖ 4.3.2.2 综合平面法 D
O1 45
M
O2
R1
R2
O1单边放炮，offset = 0， O1O2之间布置检波器接收
1 R1R2 2 O1O2Leabharlann §4 地震勘探野外工作方法
❖ 4.3.2.2 综合平面法 D
O1 45
M
O2
R1
R2
R3
O1 、O2双边放炮，offset = 0， O1O2之间布置检波器接收
§4 地震勘探野外工作方法
shot1 shot2 shot3 shot4
offset = 2⊿x ⊿shot = 2⊿x
n =12
station
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
channel
1
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-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。
工程地震勘探实验指导书(旧)
工程地震勘探实验指导书桂林工学院2003年 3月目录实验一、地震仪的认识及折射波数据采集的野外工作方法实验二、折射波数据处理及解释方法实验三、反射波数据采集的野外工作方法实验四、反射波资料处理及解释实验五、人工合成地震记录程序设计实验六、地震记录的频谱分析和滤波处理实验七、面波数据的采集实验八、面波数据处理及解释方法实验一、地震仪认识及折射波数据采集的野外工作方法二、实验目的二、了解SWS-1G 型多功能面波仪的基本原理及操作方法2. 掌握判读折射波初至时间的方法3. 了解折射波法的野外数据采集方法、掌握各种观测系统的特点及使用方法。
二、实验安排实验分组进行，每组使用不同的观测系统，主要采用相遇时距曲线观测系统和追逐时距曲线观测系统。
并设置排列中心炮点了解表层横向速度变化的情况。
三、实验设备SWS－1G型多功能面波仪、键盘、仪器电源、大线（27芯电缆）、38Hz检波器、触发器、大锤等。
四、实验内容（一）、认识地震仪器的各个组成部分，了解地震仪的主要技术指标。
SWS-1G 型多功能面波仪的主要技术指标：通道数：面波与地震系统为24道，可扩展为48道；可选择1、4、6、12、24道5档使用。
桩基动测系统为4道，可选择1～4道使用；多波映像系统1～3道任选，具有三分量多波映像通道。
采样点数：具有512，1024，2048，4096，8912样点选择。
采样率：设 50μS～8mS 10档。
瞬时浮点放大器；A／D转换：20bit。
信号叠加增强：32 bit。
滤波设置:三种滤波方式，高通两档：70Hz、150Hz；低通一档：20Hz；全通；仪器通频带：0.5Hz～4000 Hz；CPU：80486DX2；RAM：8Mb；硬盘容量：540Mb；显示：LCD 640 ×480 VGA模式；通讯接口：具并行口和软驱接口；电源：DC 12V。
（二）、地震仪的操作方法地震仪采用外接键盘操作。
接通电源后，屏幕上出现“多功能面波测试系统”字样，按任意键后，屏幕上边出现选择菜单：面波勘察地震勘察微动测试桩基动测地震映象磁盘操作退出系统首先用左右箭头键将光标移到“磁盘操作”条上，回车后弹出设定记录存盘路径子菜单，设定记录存盘目录，以回车键结束。
地震勘探4-处理与解释
深浅层反射波的动校正量不同，因为深层反射波 的时距曲线比浅层的缓。
动、静校正对一个CDP道集的影响
反 射 资 料 处 理 系 统 一 般 流 程 图
第四节 地震资料的处理
为什么要进行地震资料处理
野外地震资料中包含着有关地下构造和岩性的信息，但这 些信息是叠加在干扰背景上且被一些外界因素所扭曲，信息之 间往往是互相交织的，不宜直接用于地质解释。因此，需要对 野外采集的地震资料进行室内处理。
地震资料处理
野外地震记录
处理后地震记录
一、折射波的资料处理
偏移：常规的水平叠加 处理是以水平层状介质 为基础的。当反射界面 产状变化较大时，按水 平界面原理得出的CDP 道集就不是真正的共反 射点道集，致使水平叠 加剖面中的反射界面形 态失真。偏移处理就是 要把这种失真的反射界 面归位到其真实的位置。
偏移处理效果示意图
倾斜界面 的偏移失真
偏移前
偏移后
CDP剖面或自激自收记录
野外地震记录
反 射 资 料 处 理 系 统 一 般 流 程 图
静校正：当地形起伏较大 各接收点和激发点 不在同一水平面上或者 表层介质速度变化较大时 都将引起地震波走 时的“超前”或“滞后” 严重地影响地震资料的 处理和解释的准确性。 因此，必须对地形起伏 和表层速度变化引起的 时差进行校正。
静校正前后示意图
反 射 资 料 处 理 系 统 一 般 流 程 图
将整个剖面的地震记录 依次逐个输入计算机， 并将数据的格式和顺序 转换成和处理系统所要 求的格式相一致，才能 进行其它各项处理。在 输入地震记录以后，还 应在微机屏幕上将其图 形显示出来，以检查记 录质量，并给处理方法 提供依据。
工程地震勘探实验指导书(旧)
工程地震勘探实验指导书桂林工学院2003年 3月目录实验一、地震仪的认识及折射波数据采集的野外工作方法实验二、折射波数据处理及解释方法实验三、反射波数据采集的野外工作方法实验四、反射波资料处理及解释实验五、人工合成地震记录程序设计实验六、地震记录的频谱分析和滤波处理实验七、面波数据的采集实验八、面波数据处理及解释方法实验一、地震仪认识及折射波数据采集的野外工作方法二、实验目的二、了解SWS-1G 型多功能面波仪的基本原理及操作方法2. 掌握判读折射波初至时间的方法3. 了解折射波法的野外数据采集方法、掌握各种观测系统的特点及使用方法。
二、实验安排实验分组进行，每组使用不同的观测系统，主要采用相遇时距曲线观测系统和追逐时距曲线观测系统。
并设置排列中心炮点了解表层横向速度变化的情况。
三、实验设备SWS－1G型多功能面波仪、键盘、仪器电源、大线（27芯电缆）、38Hz检波器、触发器、大锤等。
四、实验内容（一）、认识地震仪器的各个组成部分，了解地震仪的主要技术指标。
SWS-1G 型多功能面波仪的主要技术指标：通道数：面波与地震系统为24道，可扩展为48道；可选择1、4、6、12、24道5档使用。
桩基动测系统为4道，可选择1～4道使用；多波映像系统1～3道任选，具有三分量多波映像通道。
采样点数：具有512，1024，2048，4096，8912样点选择。
采样率：设 50μS～8mS 10档。
瞬时浮点放大器；A／D转换：20bit。
信号叠加增强：32 bit。
滤波设置:三种滤波方式，高通两档：70Hz、150Hz；低通一档：20Hz；全通；仪器通频带：0.5Hz～4000 Hz；CPU：80486DX2；RAM：8Mb；硬盘容量：540Mb；显示：LCD 640 ×480 VGA模式；通讯接口：具并行口和软驱接口；电源：DC 12V。
（二）、地震仪的操作方法地震仪采用外接键盘操作。
接通电源后，屏幕上出现“多功能面波测试系统”字样，按任意键后，屏幕上边出现选择菜单：面波勘察地震勘察微动测试桩基动测地震映象磁盘操作退出系统首先用左右箭头键将光标移到“磁盘操作”条上，回车后弹出设定记录存盘路径子菜单，设定记录存盘目录，以回车键结束。
面波勘探技术分析
中小企业管理与科技旅游热￣￣族：上班族追星族红唇族推销族打工族工薪族￣￣风：吃喝风麻将风浮夸风宴请风这一类单音节词具有较强的构词能力，使用范围比较广，但它们能不能被认为是后缀成分，还需要进一步研究。
⑷有的新词语，从它开始使用，就作为一种比喻用法。
如：大锅饭：喻指不符合社会主义分配原则的平均主义分配制度。
一刀切；喻指那种不根据实际情况区别对待的简单化的工作方法。
这类词语就字面意义谈，本指一种现象或事物，只是人们很少用它们的字面意义，而是常用它们来喻指某一事理、现象，在使用过程中这类词语逐步具有了某种习用的意义。
这类词语也可以被看作是一种新的俗语、惯用语，如：“踢皮球”、“剃光头”之类，它们应用的范围比较广，很难说明这种比喻究竟是以那个本体为对象的。
三、借代造词法用借代修辞格形成的新词語，一般来说可分为以下几类：⑴、以专称代指通称。
如：伯乐，原为韩愈《马说》中的人名，擅长相马的人后来代指擅长发现人才推荐人才的人。
硅谷：源自美国，电子工业基地，现代指电子工业基地。
⑵、以某一相关事物代指一事物。
如：红包：代指家长给晚辈子孙的赏钱或厂矿、企事业单位给职工发放的奖金。
菜篮子：代指城镇居民的副食蔬菜供应。
“菜篮子”：是城镇居民采购蔬菜、食品时携带的工具；“红包”：使用红纸包着钱币，象征喜庆、吉祥，以示奖励。
⑶、以事物的某一特征部分或标记代指该事物。
如：橄榄绿：代指这种颜色的警察制服。
大团结：指拾元面值的人民币，因上面印着民族大团结的图案而得名。
国脚：专指具有高超球艺的国家级的足球队员。
⑷、以具有特征性的动作行为代指某一事。
如：画圆圈：代指圈阅文件。
一些领导同志在阅读或批示文件时，常画圆圈表示已经过目。
爬格子：因写文章要用带格子的稿纸，所以拿“爬格子”来形容勤奋艰苦的写作。
挂鞋：代指足球队员退出绿茵场，不再参加比赛。
“画圆圈、爬格子”，“挂鞋”都是动宾结构。
前者口语色彩浓，后者书面语色彩浓。
此外，它们之间的感情色彩也有区别。
地震勘探原理课件——第三章 地震勘探野外数据采集技术与方法
第三章 地震勘探野外数据采集技术与方法第一节 有效波和干扰波 一、有效波和干扰波的概念 1．有效波：在地震仪接收到的所有振动中，能解决某一特定地质问题的波称为有效波或信号；2．干扰波：一切妨碍分辨有效波的其他波称为干扰波二 规则干扰波（一）面波又称地滚波，当震源较浅和表层具有明显的成层性时，在自由表面回产生瑞雷面波，特点是：频率低，（几十Hz）能量沿铅垂方向衰减快，沿水平方向衰减慢，延续时间长，具有频散特点，在地震记录上呈扫帚状。
（二）声波在空气中传播的弹性波声波的特点是速度稳定，（330-340m/s），频率高，延续时间长，在地震记录上形成强而尖锐的波至。
（三）工业电干扰当地震测线通过高压输电线时，地震检波器电缆回感应出50Hz的电压，形成在整个地震记录上或部分地震记录上50Hz 正弦干扰波。
（四）虚反射虚反射是指从震源首先向上到达地面发生反射，然后向下传播，遇到弹性分界面反射回到地面的波，他伴随在一次反射之后，，又称伴随波。
使一次波相位数目增多。
（五）多次反射波在地下存在强波阻抗界面时，会产生多次反射波。
特点：全程简单多次反射波与识别标志区分。
一次反射波相似。
可用t三 不规则干扰波（一）微震非震源激发的地面扰动统称为微震。
风吹、草动、海浪、交通车辆等。
特点：频带宽不能用频率滤波或视速度滤波压制，可用垂直叠加法压制（二）低频、高频背景在疏松地层中激发易形成低频背景，特点：低频不规则振动。
在坚硬的岩石中激发时，波传播到浅部不均匀体，产生散射和高频干扰背景。
第二节测线设计和观测系统一 测线设计（一）反射波法测线设计测线设计原则：1.最好为直线；2.主测线应与岩层或构造走向相垂直；3.尽可能与钻探线或其他物探测线相一致。
4．面积测量时应有联络测线，以检测不同测线上反射波的闭合情况。
（二）折射波法测线设计相遇观测法：双边放炮的观测方法。
1．相邻两道检波器间的距离叫道间距，一般为目的层深度的1/10。
很深时不按此比例。
面波勘探原理及其应用
毕业设计（论文）题目：面波在地震波场中的特性研究及其应用Surface wave in the characteristics of seismic wave field research and its application学生姓名：高振兵专业：勘查技术与工程班级：07023209指导教师：方根显二零一一年六月摘要瑞利面波勘探是近年发展起来的一种新的浅层地球物理勘探方法，具有简便、快速、经济、分辨率高、成果直观、适用场地小等优点，已在许多领域得到应用，并取得了良好的应用效果[1]。
瑞利面波是一类频率较低、能量较强的次生波，且主要沿着介质的分界面传播，其能量随着与界面距离的增加迅速衰减。
瑞利面波与反射波、折射波一样都含有地下介质的地质信息。
本文从瑞利面波的概念、工作原理及方法、频散特征、反演研究以及实际资料的应用等方面，用多道检波器测量来了解面波勘探在浅层地表调查中的应用。
关键词:瑞利面波、频散曲线、波动方程、瞬态瑞雷波勘探。
ABSTRACTRayleigh wave exploration is developed in recent years, a new shallow geophysical exploration methods, it is a simple, quick, economy, high resolution, achievements intuitive, applicable site, has the advantages of small find application in many fields, and have achieved good application effect.Rayleigh's is a kind of lower frequency, energy strong secondary wave, and mainly the boundary surface along the medium, the energy with the spread of interface distance attenuation increases rapidly. Rayleigh wave reflection wave, with all contain the same refraction wave of underground medium geological information.This article from Rayleigh's concept, principle and method , frequency dispersion characteristics, and inversion study and the actual material application etc, with multi-channel detectors measurements to understand surface wave exploration in the application of shallow surface survey. keywords: Rayleigh wave，frequency disperse curve, wave equation, transient state Rayleigh wave prospecting.目录绪论 (1)1.工区自然地理和地质、地球物理特征 (3)1.1工区自然地理 (3)1.2工区地质概况 (4)2.工作方法与技术 (4)2.1 面波勘探的基本原理及特点 (5)2.2 野外工作方法 (7)2.3 工区布置 (7)2.3.1 主要的仪器设备及其设置的参数 (8)2.3.2仪器要求 (9)2.3.3 采集系统的布置 (9)2.3.4 使用规范 (9)2.4 野外数据采集 (10)3.数据处理 (11)3.1 处理方法和原理 (11)3.2 数据处理内容 (11)3.3 处理软件要求 (11)3.4处理过程的要求 (12)3.5 面波数据处理流程 (12)4.资料解释 (15)5.结论与建议 (17)5.1结论 (17)5.2 建议 (17)致谢 (18)参考文献 (19)绪论瑞利面波(以下简称面波)在反射波地震勘探中作为一种干扰波，被压制和去除。
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实验四地震勘探实验（面波法）
一、实验原理
瑞雷面波法用于勘探，与以往的弹性波法（反射波法和折射波法）差别在于：它应用的不是纵波和横波，而是以前反射波法和折射波法视为干扰的面波。
其原理是：面波具有频散的特性，其传播的相速度随频率的改变而改变。
这种频散特性可以反映地下介质的特性。
瑞雷面波的特点：瑞雷面波速度低、瑞雷面波在介质中泊松比在0.4~0.5范围内，面波速度与横波速度关系基本接近、瑞雷面波对地层的分辨能力，决定于频率，频率高则分辨能力强。
上图为72道的面波采集记录：震源在左上角，同一震源下的直达波、折射波、反射波和面波遵循各自的传播规律，分布在不同的区域。
其中面波传播的特征：近震源处发育、震幅大、传播速度低。
上图为实际勘探过程中采集得到的面波记录：以近震源、小道距、长采样、宽频率激发、低频率接收。
工程检测方面的应用实例：
上图采集地点为：云南某高速公路的路基检测，检测深度为4米。
由图中的“频散曲线”分层可以看出：每层的厚度约在0.3米-0.5米。
填筑路基施工是分层进行，松散料经过压实，达到压实度后再进行下一层的填料。
图中频散曲线的拐点清晰，分析的层厚度在0.35米-0.5米之间。
二、实验目的
1.了解面波法的原理；
2.了解面波法工作布置及观测方法；
3.掌握面波法数据采集、处理和解释，熟练操作相关软件。
三、实验仪器
SWS型多波列数字图像工程勘察与工程检测仪。
该系统由主机、多芯电缆、检波器、触发器、震源（大锤或炸药）、铁板、直流电源、直流电源线以及数据采集、处理和解释软件等组成。
四、实验步骤
1.在工区布设测线
在工区布设测线，原则：由南向北、由西向东测线号与测点号依次增大。
使用皮尺标注检波器位置与激发点位置。
2.连接仪器的各个部分
将主机、电源、多芯电缆、检波器、大锤、触发器按正确的方式一一连接起来。
注意：各接口均使用“防呆”设计，电缆插头与对应的插槽才能连接，电缆插头与非对应的插槽不能连接。
禁止暴力插拔各插头、插槽，以防仪器损坏。
3.采集
开机后，仪器通过检索，自行进入采集系统。
（1）回车即进入仪器采集系统的主菜单；
选择“面波勘察”
（2）根据工作时户外光线的强弱，选择“面波采集(1)”或“面波采集(2)”。
移动光标至选中的采集方式回车，仪器屏幕显示如图：
分别设置文件名、采集道数、采样时间间隔、道间距、偏移距等采集参数后，选择“采集击发、叠加、存盘”后进入下图：
（3）在键盘数字区键入“5”（即选择“击发/叠加”），再按“ENTER”，进入下图：
（4）开始激发面波（以大锤锤击地面），屏幕上显示采集得到的记录如下图。
同时在屏幕下部显示操作提示。
根据提示，确认记录满意，按“End”即实现记录文件存盘；记录不好需重新采集按“Del”，重新开始采集。
按水平箭头键[←,→]可以调整记录波形的幅值。
（5）退出面波采集主菜单，回SWS型仪器采集系统主菜单。
在现场“面波勘察”菜单中可选择“资料处理”进入面波数据处理阶段，分析“速度-波长”域频散曲线的特征。
4.处理解释
（1）Load file:（调入面波记录）：按[F1]键，屏幕右侧显示当前驱动器和路径下的文件：
调入面波采集记录文件后，进入下图：
View
Gain／Color Cursor Header Utility…
X－V Window F－K S earch…图象显示方式及比例尺调节图象增益与色彩调节
光标控制
记录头参数
工具
确定面波时间—空间域窗口在频率—波数域内提取面波
（2）X-V/ F－K Search…分别在时间-频率域和频率-波数域提取面波：
X-V Window…（在时域和频域内提取基阶面波）：利用视速度V1、V2和面波沿地面测线布置的空间坐标X1、X2，以及面波时间长度的选取，确定面波时间-空间域窗口。
F－K Search…（在频率—波数域内提取面波）：把数据由时间-空间域转换到频率-波数域（即F－K域），得到二维振幅谱；在振幅谱等值线图像上利用窗口（窗口大小可调）选取极大值，并计算面波频散曲线，为下一步反演地层速度结构（深度-速度曲线）提供依据。
View
Gain／Color
Cursor
Header
Utility…
Search
Diagram…
Extract…
New…
图象显示方式及比例尺调节
图象增益与色彩调节
光标控制
记录头参数
工具
确定面波频域窗口
计算面波频散曲线
在频域内提取面波
重新绘制F－K振幅谱
其中：Search（确定面波频域窗口）、Extract…（在频率-波数域内提取面波）、Diagram…（计算面波频散曲线）：
View Layer Fit Auto-Fit H-Vs show Utility…Source
（3）Z－Vs Inversion…（面波资料的反演解释）
根据面波频散曲线进行地质分层，以该地层速度结构参数（层厚、层速度等）为模型，计算出理论频散曲线；反复修改各层参数，使实测频散曲线与理论频散曲线得到最好的拟合，从而获得较准确的地层速度结构。
①layer（确定地层参数）：根据频散曲线形态（拐点、斜率等特征）按层位确定地层
参数，为拟合反演处理提供依据。
②Fit（曲线拟合）：根据“Layer”功能项中确定的地层结构参数，计算出理论频散曲
线，并与实测频散曲线比较。
反复修改地层结构参数，再计算理论频散曲线，使两
条频散曲线拟合得最好。
③Auto-Fit（自动拟合）：如果对经人工拟合以后得到的曲线还是不满意，可再用
“Auto-Fit”进行自动拟合：反复修改地层结构参数，计算理论频散曲线，使两条
频散曲线拟合得最好。
④H-Vs show（标注地层结构参数）：在地层速度结构的直方图上标注地层厚度和剪切
波速值，用于成图打印。
（4）Save SWS file…（处理结果“.SWS”文件存盘）
五、实验要求
1.完成一条测线的采集、处理、解释工作；
2.编写实验报告。
六、思考题
瑞雷面波相对体波，不同点在哪些方面？。