实验一 浅层地震仪器认识实验

《实验一 浅层地震仪器认识实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验一浅层地震仪器认识实验一、实验目的1.掌握地震数据采集系统的组成。2.了解R48浅层数字地震仪。3.掌握反射波观测系统设计。4.认识实际采集的共炮点记录。二、地震数据采集系统勘探地震学野外工作的任务是采集原始地震数据。首先是在地表人工激发地震波，即人工炸药爆炸，或者人工或机械的敲击地面，会在介质中产生弹性波，弹性波会在地下介质中传播。当弹性波遇到地质界面时，就产生反射和透射。反射波回到地面时，引起地面的位移振动，这一振动通常叫做地震有效波。第二步，就是接收和记录地震波。测量地震波的到达时间和振动波形并记录下来

2、成为野外地震记录。整个过程称为地震数据采集。地震勘探仪器就是为完成上述任务而专门设计的一套电子仪器，它一般包括：震源，大线电缆，接收装置—检波器、记录装置—地震仪。野外数据采集是勘探地震学的重要组成部分，而且野外工作方法的选择及地震接收仪器性能的好坏，直接影响着地震资料的质量。1.地震波的激发地震勘探利用人工激发的地震波，那么，在不同的条件下如何激发地震波呢？1）炸药震源激发：因为炸药震源较易获得足够的能量，所以地震勘探工作中通常采用炸药震源。在均匀介质中爆炸时，接近于中心对称的膨胀型震源，主要产生纵波。炸药量影

3、响地震脉冲的强度和形状，当炸药量较小时，地震脉冲振幅与炸药量成正比关系；当炸药量增大到一定程度后，增大炸药量对震动振幅增加不大。大炸药量激发时产生的波主频低，视周期大。4缺点：钻炮井和使用炸药所需费用较大；在缺水或钻井困难地区难以工作；工业区、人口稠密区、海上都不宜使用炸药；脉冲的频谱、强度等不可控；保管和使用不安全等。2）非炸药震源激发：主要使用落重法或敲击法震源，把重物吊至高处，然后让其自由或加速下落撞击地面而产生地震波。非炸药震源会产生强大的面波，做反射波法时，为了避开面波干扰，要采用大的偏移距。在工程地震

4、勘探中，经常使用大锤锤击激发，该法激发能量较弱，一般需要进行垂直叠加来获取有用信号。2.检波器及电缆地震检波器位于地震记录道的第一环节，它是安置在地面、水中或井下以拾取大地振动的地震探测器或检测器，它是一种将地面的机械振动变为电信号的机电转换装置。野外工作中使用的地震检波器主要有三种类型，按照它们的转换原理分为：动圈式检波器、动磁式检波器和压电式检波器。动圈式地震检波器主要用于陆地，其机电转换通过线圈相对磁铁往复运动而实现。线圈及枢纽由一个弹簧系统支撑在永久磁铁的磁极间隙内，组成一个振动系统。当线圈在磁极间隙中运

5、动时线圈切割磁力线，同时在线圈两端产生感应电势，感应电势的大小与线圈切割磁通量的速度成正比，也就是说，与其相对于磁铁的运动速度成正比。因此，动圈式检波器也称为速度检波器。固有频率、阻尼系数、灵敏度是地震检波器的重要参数，它们分别与检波器的弹簧的弹性系数、惯性体的质量、内阻及负载阻抗、机电耦合系数、摩擦系数等有关，一个合格的检波器的这些参数应与出厂时的标定值相符，实际工作中必须测定这些参数，以便确定检波器能否正常工作。地震检波器的安置对地震记录有相当大的影响，安置不好，会使记录质量降低或变得复杂。检波器安置的位置力

6、求远离机械的或电磁的振动源。例如车辆、风、高压线、动力装置等引起的干扰振动。检波器与地面接触，构成检波器与土壤的振动系统，它对地震波起滤波作用，产生相位移，甚至可能引起谐振现象。为了避免这些现象，首先要保证检波器与土壤紧密接触，最好将检波器安放在0.2米左右的浅坑中，埋直埋紧，以防止表面松土对高频成分的吸收，并减小微震影响，更重要的是组成阻尼较好的振动系统。4电缆主要有多次覆盖电缆、折射电缆和加长线等，把检波器和地震仪主机连接起来，把检波器接收到的信号送入地震仪主机。3.数字地震仪数字地震仪的任务是将地震检波器

7、输出的地震信号转换成数字形式的信息并记录下来，它主要由前置放大器、模拟滤波器、多路采样开关、增益控制放大器、模数转换器、格式编排器、磁带机、回放系统组成。1）前置放大器和模拟滤波器：前置放大器每道一个，它的主要作用是在信号离散化之前提高信噪比，除了放大弱信号外，有时地震放大器还要适当地对信号进行限幅。然后是低截止滤波器，用于消除强面波等低频干扰，并防止使第一级过载和引入畸变。还有高截止滤波器或除假频滤波器，用于滤除经多路采样开关可能产生假频的高频成分，截止频率为采样频率的1/4。2）多路采样开关：其功能是选定的采

8、样间隔将多道连续信号离散为一个时间序列。即按规定的时间间隔依次接通不同的地震道，并将其送到唯一的一个输出道。3）瞬时浮点增益放大器：瞬时浮点增益放大器简称主放，其作用是不畸变地放大120dB以上的高动态范围的信号，它具有增益能自动变化、高速、高精度的特点。瞬时浮点增益控制以二进制增益控制方式为基础，后者的增益变化以6dB阶跃跳变，从一个增益变化的瞬间到下一个变化瞬间放大器