岩溶地震勘探方法简写

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1、1.1浅层反射波法图1反射波法工作原理图反射波法勘探是利用地震反射信号，获取对地下介质分布情况认识的方法。由于地震波在界面反射时会出现波型转换，为便于分析和处理记录剖面，在浅部往往采用P波或SH波反射法。反射波法是建立在弹性各异的层状介质模型基础之上，借助于观测和研究在近地表激发后，从地下各波阻抗分界面上反射冋地表的反射波，以调查地下地质构造、断层、沉积环境和岩性等。当然，产生反射的反射界面通常较为平整、较为规则和相对于波长有一定延展长度的。反射波法工作原理见图lo从目前来说，二维、三维（多次覆盖）反射波法地震勘探是在油气、煤炭等沉积矿藏和工程勘察中应用最为广泛的地球物理方

2、法。工程地震勘探的目的层一般较浅，要探测的地下地质体（溶洞或断层）的尺度--般较小,勘察的对象多为土质地基或较软的岩层•因此，野外数据采集的关键是要获得信噪比和分辨率较高的地震资料.为了提高地震记录的信噪比和分辨率，工作中常采用小道距、小偏移、小排列、小采样、小能量激发和高频检波器、高宽频带记录的数据采集方法.应采用具有高抗干扰能力、高灵敏度、大动态范围测试仪器，以获収较高的信噪比和分辨率。1.2折射波法图2折射波法原理图浅层地震折射波法以基岩与上覆地层存在波速止差异为前提C观测系统根据探测任务与具体地质情况，工作中采用了追逐相遇观测系统。该观测系统能够重复连续观测地下基岩

3、界面。在实施观测的过程屮采用等排列长度，等道I'可距与不等偏移距。偏移距大小视基岩的埋深与基岩上覆介质速度以及是否为相遇还是追逐观测和监视记录上出现的直达波道数来确定，见图2。折射波法在勾绘基岩起伏界面的同时，还能区分基岩屮的不同速度段，确定断层精确位置与埋深、破碎带宽度，还能确定破碎带波速大小，从而了解其破碎程度-破碎程度往往决定着含水及导水程度。但折射波法只能反映基岩面附近的情况，对深部情况无法反映或反映不佳,这是其缺点。1.3瑞雷波法瑞雷波法是利用瑞雷波在分层介质中传播时的频散特性，以及传播速度与介质物理力学性质相关性来解决有关地质问题的一种物探方法。瑞雷波的振幅能量

4、主要集屮在一个波长的深度范圉内，不同波长的瑞雷波，其传播特性反映不同深度的地质情况，在地面上沿波的传播方向按一定道间距设置检波器，可检测到波在该地段的一系列频率的波速值，得到一条波速频率曲线(即频散曲线)，波速与介质的物理力学特性相关，据此可对介质的物理力学性质作出评价。20世纪50年代，Haskell(1953)发现瑞雷波在层状介质中具有频散特性，此后广泛地利用天然地震记录的瑞雷波来研允地球内部的结构(Aki1961)。上世纪70年代初，美国F.K.Chang等利用人工激发的瞬态激振产生的瑞雷波尝试解决浅部地质问题，并将稳态面波法首先用于地基勘察，揭开了面波勘探的序幕。较

5、早将稳态面波法形成探测系统用于工程实践的是tl本VIC公司，他们于20I比纪80年代初推出GR810佐藤式全自动地下勘查机。在1970前后，我国工程界亦开展了稳态面波测试试验。20世纪80年代后期，稳态面波法试验研究在我国悄然兴起，地矿部、水利水电部、冶金部、煤炭部、屮科院、浙江大学等均先后开展了应用开发研究。进入九十年代，稳态面波法，特别是瞬态面波法被列入“国家七五攻关项目”，由我国自主开发研制瞬态面波法专用和多用采集系统（SWS多功能面波仪、MRD瑞利波探测仪等）、数据采集、处理解释软件方血，相继取得引人注目的进展，在许多行业的许多方面得到越来越多的应用。瑞雷波特点在于

6、：①.瑞雷波振动能量最强（约占激发总能量的2/3）、衰减慢；②.在分层介质中，瑞雷波具有频散特性，不同频率的谐波具有不同的速度，因此冇不同的波长；③.不同波长的瑞雷波穿透深度不同；④.不同波长的瑞雷波速度与横波速度具有相关性。第1、2、3点是面波勘探的理论基础；第4点为面波法勘探的应用开拓了广阔的前景。与其它地震勘探方法比较，具浅层分辨率高、不受地层速度关系的影响、场地条件要求低、效率高、成本低和应用广等突出的优点。野外多采用20世纪80年代后期出现的瞬态面波方法，通过两个检波器之间波的相位信息求取瑞雷波的相速度（杨成林1993）,瞬态法具有轻便、快捷、效率高等特点，但尚不

7、成熟，尚有许多问题需要解决。瑞雷波勘探资料处理过程包记录编辑、相速度求取和地质解释3部分。瞬态瑞雷波勘探的精度主要取决于瑞雷波相速度的计算。求取相速度的方法很多，如相位差法、互相关法、频率波数法和空间白相关法等。瑞雷波勘探实质上是频率测深，在时间域进行频率滤波不仅不能消除干扰，而II会损失瑞雷波携带的有用信息（陆基孟，1993）。图3口本横槟某地下空洞瑞雷波频散曲线剖面图1.3.1洞穴、地层界面的瑞雷波探测特征进行面波勘察，每个测点上可获得4条曲线，即①瑞雷波平均速度Vr沿深度H变化的频散曲线，②是经计算机自动反演