物探新专业技术微动探测专业技术介绍王洪

《物探新专业技术微动探测专业技术介绍王洪》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物探新技术———微动探测技术介绍王洪(贵州省有色地质和核工业地质勘查局物化探总队，贵州都匀558000)［摘要］微动探测技术是中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等近年来在传统微动测深的基础上研究发展的一种探测新技术，并率先应用于国内多个勘探领域。该方法是利用拾震器在地表接收各个方向的来波，通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线，经反演获取S波速度结构的地球物理探测方法。该方法不受电磁及噪声干扰影响，探测深度大，虽然当前仍存在一定的局限，但其显示的优越性表明该技术是一种很有前景的新技术。［关键词］微动探测;瑞雷面波;反

2、演;地层波速结构;测深［中图分类号］P631［文献标识码］A［文章编号］1000－5943(2013)01－0075－032012年1月，在《国际地球物理期刊》第188卷第1期115–122页上，发表了由中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等撰写的一篇《利用微动排列分析方法测量隐伏地热断层》(Mappingdeeply－buriedgeothermalfaultsusingmicrotremorarrayanalysis.GeophysicalJournalInternational.2012，188(1):115–1

3、22)的论文，该文例举了用微动探测方法在江苏吴江地热井位选址上的成功应用。实测结果表明，隐伏断裂破碎带在微动视S波速度剖面上有明显的低速异常显示(见图1)［1］。这一方法为探测深部隐伏地热构造开拓了一条新的技术途径，也为金属矿产探测、煤矿陷落柱及采空区探测、工程地质勘察(铁路、地铁、城市地质调查)等多个领域提供了一种新技术。1微动探测方法的由来地球表面无论何时何地都存在一种天然的微弱震动，被称为“微动”。微动探测方法(TheMicrotremorSurveyMethod，简称MSM)是从圆形台阵采集的地面微动信号中通过空间自相关法

4、提取其瑞雷面波频散曲线，经反演获取台阵下方S波速度结构的地球物理探测方法。该方法曾广泛应图1江苏吴江地热井位选址微动视S波速度剖面Fig.1MicrotremorSwavespeedingeothermalwellinWujiangofJiangsu用于地震构造探测及场地稳定性评价等方面，应用领域很有限。徐佩芬等近年来在传统微动测深［收稿日期］2012－12－12［作者简介］王洪(1967—)，男，湖南双峰人，物探高级工程师，硕士，长期从事地物化研究工作。·76·贵州地质2013年30卷的基础上研究发展了微动剖面探测技术，并率先应

5、用于国内多个勘探领域，是对传统微动探测方法的继承与创新。基于台阵技术的微动理论早年由美国地球物理学家Aki(1957)和Capon(1969)提出［2］。2工作原理和方法技术2.1工作原理微动测深的物理前提是基于不同时代沉积地层之间存在的波速差异。地层波速与岩石密度和弹性有关，新生界、中生界、古生界到中上元古界地层的波速差异较为明显，形成了由低到高可以识别物性界面(从几百m/s至几千m/s)。这种方法利用的是地球表面无时不在的地面微小“震动”作为观测对象，它的振幅很小(微米量级)，它是由自然界中海浪、气压变化、人类工业及交通活动所

6、产生。它的成份较为复杂，包括有面波、体波等各种成份，其中面波占主要成份。2.2工作方法一般用频率—空间自相关(SAC)法和频率—波数(F－K)法来获取和处理分析面波。2.2.1空间自相关法2.2.1.1野外工作方法空间自相关法是利用特殊阵形(如圆阵、棱形阵等)接收天然场源的面波，总的原则需满足一台拾震器位于圆心，其它各拾震器布设在半径为r的圆周上，这样以便接收各个方向的来波，拾震器越多，勘探的精度越高，所以在实施过程中应尽量多布设拾震器。2.2.1.2数据处理方法空间自相关法主要是在时间域进行面波提取的一种比较简便，实用方法。对于

7、野外所接收的数据首先在时间域进行窄带滤波处理，求出不同频率的空间自相关系ρ，此空间自相关系数实际是面波频率成份f及空间坐标的函数，也就说，它不但与频率有关，还与拾震器的位置有关。从形态上看，实测空间自相关曲线应是近似于零阶贝塞尔函数曲线，通过它来求取“效正值”，再加入空间坐标参数就可以提取各个频点的相速度，据以画出相速度—频散曲线，进而进行地质分层。2.2.2频率－波数法2.2.2.1野外工作方法频率—波数法可以采取随机布阵的方式，对工作场地要求不高，基本上可以做到布阵的随意性，但它应满足各个拾震器尽量呈平面展布，以满足可以接收到

8、各个方向的来波条件。在实际勘探过程中，也可采用规则布阵，通常以一个拾振器为中心，其它测点在周围形成若干个边长不等的正三角形，这样在处理分析资料时既可也使用频率－波数法，也可使用空间自相关法提取面波。2.2.2.2数据处理方法频率—波数方法是在频率域