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1、山地地震勘探采集方法研究第37卷 第4期 2004年(总151期)西 北 地 质NORTHWESTERNGEOLOGYVol.37 No.4 2004(Sum151) 文章编号:1009-6248(2004)04-0071-08崔树果,刘怀山,魏继东(中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛 266003)摘 要:山地地表复杂多变,地下构造复杂,地层倾角较大,激发及接收条件差,常规的采集方法已不再适用,针对这一问题,对采集方法论证、观测系统设计、表层结构调查、激发和接收技术方法进行了研究。关键词:山地;表层结构调查;采集方法中图分类号:P631.4文献标识码
2、:A 长期以来,山地地震勘探野外采集一直是一个较为困难的工作。这主要是由山地勘探的复杂性决定的。复杂山地地震勘探中存在以下难点:??地表起伏大,山地植被发育,表层结构复杂,老地层出露,交通条件差,导致野外施工困难和静校正问题非常突出;??激发、接收条件普遍较差,原始单炮记录上多次折射干扰、面波、随机干扰和高频干扰等干扰波非常发育,而且复杂多变,有效反射能量相对较弱,资料信噪比低;地下构造复杂,逆掩推覆作用使高角度老地层出露,造成速———————————————————————————————————————————————度拾取中的多解性和在时间方向上的反
3、转,因此,难以确定准确的叠加速度场,增加了处理难度;!高陡多断裂复杂构造,横向速度变化大,难以准确地叠加成像和偏移归位;?深层地震地质条件差,由于山地勘探程度较低、资料少、认识程度较低,深层中生界反射内幕和基底反射不清晰,阻碍了深层勘探和认识的深入。对于地表及地下条件均十分复杂的山地(特别是在石灰岩出露的低信噪比地区)物探工作,其成功的关键是寻求合适的地震装备、运载工具和物探数据的采集、处理和解释的技术方法。同时,针对工区地震地质条件复杂性及多变性的特点,因地制 收稿日期:2004-02-20;修回日期:2004-03-20 基金项目:国家高新技术研究发展计
4、划项目(2001AA602018),宜,灵活、周密地做好地震采集施工设计,是取得高质量地震资料和高勘探效益的先决条件。笔者主要针对山地地震勘探的难点和所需的采集方法进行讨论。1 山地地震勘探野外采集方法野外采集施工中主要采集参数的选择与地震波的传播速度、反射时间(界面深度)、地层产状、地震信号主频、地震有效波及干扰波的视波长等诸多因素有关。野外采集设计通常包括3个部分,即采集参数论证、测量和静校正计算以及现场质量控制。确定野外采集参数的传统方法,一是根据以往所观测的资料凭经验确定,二是通过试验的简单分析确定。但是对复杂地表区,由于老资料或所观测的试验资料品质
5、比较差,上述方法带有很大的盲目性,往往———————————————————————————————————————————————得不到好的效果。1.1 方法论证1.1.1 采集参数论证利用方法论证软件对采集参数进行论证,包括面元大小、覆盖次数、最大炮检距、道距、组合基[1]西 北 地 质 NORTHWESTERNGEOLOGY2004年72距及纵横向分辨率等。1.1.2 建模论证国外利用基于射线追踪方法来模拟和优化野外采集设计,尤其是对一些复杂勘探区域取得了显著的效果。利用以往的地质及地震资料建立地质模型,在模型中,地层的力学特征(波的传播速度、各向同
6、性介质的密度、各向异性介质参数等)通过分段函数来表示,在模拟时,能记录炮检距、方位角的分布、反射点的位置、初至波的方向和振幅、偏移振幅分布的密度(反射面元内单元面积的射线数)和强度(反射面元内单元面积的平均振幅)及其他射线属性等,其中,偏移振幅分布的密度和强度的采用比以往的覆盖次数更直观。在人机交互的模拟中,以上属性均是可视化的。利用这些工具,可以设计一些实际的观测系统,在计算机上模拟放炮,同时还可以模拟不规则的观测系统等。另外,射线追踪对构造复杂目标的采集设计是非常有用的,同时它对处理策略和参数的确定也是有好处的,目前,我们在做设计时,总是把地层假设为水平
7、界面来计算覆盖次数和炮检距的分布,而实际上,处理中的DMO、叠前偏移等均要考虑构造形态等,因此,三维射线的运动学属性可帮助优化设计。———————————————————————————————————————————————山地地震采集方法论证,首先要根据工区内不同地表地质条件和地球物理特征和要解决的主要地质问题,以及探区以往老资料和其他参考资料,建立不同的表层模型、地下地质模型。表层模型要有代表力,它要包括地面地形高程、低降速带的厚度和速度、地层出露时代和岩层的产状以及不同的速度等。地下地质模型要包括最浅、最深和主要勘探目的层的深度、厚度、速度、地层的产
8、状、最大倾角和断裂要素等。根据模型论证,进行有针对性
