浅层折射波法和反射波法

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1、第二章浅层折射波法和反射波法第一节数据采集第二节理论时距曲线第三节资料处理及解释1、浅层折射波法是一种使用相对较早且较成熟的方法；可用来探测覆盖层厚度、基岩面起伏、断层及古河道；弱点：分辨率较低、测线较长；2、浅层反射波法是近十多年来随着电子技术的发展及微机数字处理系统的开发和普及才得以迅速发展。浅层反射波法具有相对较高的分辨率，可以采用较小的炮检距进行观测，因而可以采用较短的勘探测线；对资料的数字处理技术要求较高。反射地震勘探资料采集现场波动传播和界面关系示意图一、数据采集的主要仪器设备1.地震仪地震仪是将埋置于介质表面的检波器所接收到的地震波信号进行放大、显示并记录

2、下来的专门仪器，一般皆具有滤波、放大、模数转换及数字记录和微机处理等功能。第一节数据采集目前地震仪的要求主要有以下几点：（1）可选择、可扩展的仪器道数和激发方式；（2）较宽的通频带以及灵活多样的滤波方式；（3）前置放大倍数可选；（4）范围较广的采样率；（5）灵活多样的存储、记录和显示方式；（6）带微机或微处理器及实时处理系统；（7）具有一机多用的性能浅层地震仪2.震源（source）震源是用来释放地震能量的装置，常用震源：（1）雷管和炸药震源一般工程地震勘探常用的震源为圆柱状成型TNT或铵梯炸药震源，它具有能量强、所激发的地震波具有良好的脉冲性等优点。激发时，由瞬发电雷

3、管引爆，延迟时间最多仅2ms，以雷管线断开作为起爆即时信号。一般可在浅坑、浅井或水中激发。（2）锤击震源该震源是目前工程地震勘探常用的一种简便激发方式，它特别适合于在建筑物比较密集的地区开展工作。它主要用于浅层反射和折射波法以及瞬态瑞雷波法勘探和桩基检测等领域。震源设备主要为几磅至几十磅重的重锤。该震源的主要特点是能方便地进行垂直叠加，且信号的重复性较好，但其能量有限，勘探深度较浅。（3）电火花震源：是电能震源的一种。它利用电容器将所储藏的电能加到预先放置于水中的电极上，由于放电效应产生火花，造成振动。通常在浅海地震勘探，特别是连续地层剖面仪中应用。（4）落锤法震源该方

4、法是把数十千克至数百千克重的物体从大约2~3m的高处落到地面，撞击地面激发地震波。重物一般是专用的重锤或者大铁块。该震源处产生纵波，还产生能量较强的沿水平方向传播的面波振动。可用于浅层反射波法和瑞雷波法勘探。（3）地震枪震源；（4）可控震源CFS-2A型可控震源2.检波器（detector，geophone，seismometer，jug，pickup)检波器又称拾震器，是把地震波到达所引起地面微弱震动转换成电信号的换能装置。主要由线圈、弹簧片和磁钢将发生相对运动而产生和震动周期相对应的感应电流信号，通过专门仪器可将这信号放大并记录下来，从而拾取到地震波，这类检波器输出

5、的信号电压和其震动时的速度有关，因此又称速度检波器。检波器（左）实质性元件图解（右）动圈检波器的一半CDJ-Z4-100赫垂直检波器CDJ-P4-100赫水平检波器浅震仪及其野外工作布置二、野外观测系统在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行追踪，激发点和接收点之间的排列及各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。(fieldsetup，recordinggeometry)。不同的方法采取不同的观测系统。几种常用的观测系统介绍（1）测线类型通常的测线类型如图所示。根据激发点和接收点之间的相对位置

6、关系及排列关系，测线类型可分为纵测线、横测线、侧测线及弧形测线。图2.1.1测线类型图定义震源到接收点的距离与地震波走时之间的关系曲线为时距曲线（time-distancecurve）。时距曲线是研究地震波运动学（kinemat-ic）特征的一种基本方法。时距曲线观测系统则是根据地震波的时距曲线分布特征所设计的观测系统。采用纵测线观测时，根据激发点与接收点之间的组合关系，可分为单支时距曲线观测系统、相遇时距曲线观测系统、多重相遇时距曲线观测系统以及追逐时距曲线观测系统。在各种时距曲线观测系统中，以相遇时距曲线观测系统使用最为广泛。图2.1.2相遇时距曲线观测系统图2.1

7、.3多重相遇时距曲线观测系统2.反射波法观测系统使用最多的是宽角范围观测系统与多次覆盖观测系统。宽角范围观测系统是将接收点布置在临界点附近的范围进行观测，因为在此范围内反射波的能量比较强，且可避开声波和面波的干扰，尤其对弱反射界面其优越性更加明显。图2.1.4同一界面的反射波振幅变化特征多次覆盖观测系统介绍水平叠加的概念：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点、不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加，这样可以压制多次波和各种随机干扰波，从而大大提高了信噪比和地震剖面的质量，并且可以提取速度等重要参数。宽角范围的观测