地震散射波模拟成像在金属矿勘探中的应用.pdf

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1、第45卷第2期地质与勘探Vo1．45No．22009年3月GEOLOGYANDEXPL0RATl【Jl、March．2009地震散射波模拟成像在金属矿勘探中的应用李战业，尹军杰，王赘(1．青海省地质调查院，西宁810012；2．中国科学院地质与地球物理研究所，北京100029)[摘要]由于金属矿地质模型一般具有强非均匀性，造成金属矿地震勘探中采集到的信号杂乱，应用常规的反射地震处理技术难以获得可靠的成像效果。而基于惠更斯一菲涅尔原理的散射成像方法能充分利用地震信号中的全波场信息，例如反射波、绕射波、回转波、直达波、转换波等，它们都是散射波的一种表

2、现形式，从而可以获得较好的成像效果。结合中国东部典型铜矿一铜陵冬瓜山铜矿与中国西部典型锡矿一云南个旧锡矿的地质模型，我们模拟了散射波地震记录，并通过散射成像方法获得了高质量的偏移结果，从数值模拟角度证明了散射成像在金属矿地震勘探中具有较好的应用前景。[关键词]地震数据处理地震散射波金属矿勘探惠更斯一菲涅尔原理[中图分类号]P618．5l[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2009)02—0080—05LiZhan-ye。YinJun-jie，WangYun．Theapplicationofthenumericalsimulationa

3、ndimagingofseismicscatteredwaveinexplorationofmetalmineraldeposi~[J]．GeologyandExploration。2009，45(2)：80—84．尝试引进散射地震技术来解决金属矿的勘查问题。0引言通过典型金属矿模型的地震散射波场模拟及散射成随着中国国民经济的持续快速发展，市场对金属像试验，从数值模拟的角度证明这种方法会得到好矿产资源的需求Et益旺盛，促进了金属矿产资源的勘于反射地震技术的成像效果。查工作。尤其近二十年来，原来探明的以露天或浅层1散射成像的基本原理(埋深<500m

4、)为主的金属矿产资源日趋紧张，尽快探查500～1500m深度范围的深层、隐伏矿产资源是实际地质问题往往很复杂，不同尺度的非均匀地中国国内金属矿产资源勘查目前的重点。质体共生，会形成极为复杂的、多种波相互干涉的地在金属矿产资源的勘查过程中，尤其在隐伏资源震波场，例如反射波、绕射波、回转波、直达波、转换波的勘探中，地球物理方法技术发挥了巨大的作用。但等。而根据惠更斯一菲涅尔原理，当振动从某点激是，随着勘探深度的加大，传统重磁、电磁等位场方法发向下传播的过程中，地下任意一点都可以被当作二技术由于存在分辨率低、勘探深度浅的缺点，在油气、次源，也可以被当作

5、散射点。由该点出发的散射波在煤炭、煤层气等资源领域广泛应用的地震技术被引进地表干涉、叠加最终被检波器记录下来。因此地震采到金属矿勘查领域，并发挥了一定的作用’。集中记录的信号并非单纯的反射波，而是全波场的概但由于金属矿床一般是非常强的非均质体，具念。可以根据这一原理获得散射模拟记录。有地质目标尺度小、形状复杂等特点，使得反射地震对于地下某个散射点，地震波从震源传播到散技术难以有效地解决数据采集、处理的低信噪比特射点，被散射点散射后，逆向散射部分从散射点传播点，造成金属矿床的成像精度较低。因此，我们到地面，因此地面的每个接收点均能接收到来自散[收稿

6、日期]2007—12—17；[修订日期]2008—12—02。[责任编辑]杨欣。[基金项目]国家自然基金委员会“多分量转换波地震勘探中的面波法静校正研究”(编号：40574055)项目和科技部973“深部煤炭资源赋存规律、开采地质条件与精细探测基础研究”项目课题7“深部煤岩多相地质体的地球物理响应”(编号：2006CB202207)联合资助。[第一作者简介]李战业(1969年一)，男，1992年毕业于长春地质学院，获学士学位，工程师，现主要从事金属矿地球物理勘探工作。80第2期李战业等：地震散射波模拟成像在金属矿勘探中的应用射点的信息。根据Ban

7、croft和Geiger提出的等效偏移距偏移(EOM)的方法抽取共散射点道集，再应用克希霍夫积分公式可对散射波进行成像。通过对大量理论模型和实际资料的处理验证，应用的散射信息越多，散射成像的效果越好，而且要好于反射波的成像结果。2典型模型模拟与成像2．1实例一：铜陵冬瓜山铜矿铜陵冬瓜山铜矿区域大地构造位置处于扬子板块北缘下扬子坳陷带中的铜陵隆起内。从古生代到中三叠世，该区接受了一套以海相为主的沉积，形成了巨厚的沉积盖层。印支晚期——燕山期以来的历次构造变动，形成了以铜官山背斜为代表的一系列图1冬瓜山铜矿典型地震地质模型北东、北北东向的褶皱构造以及

8、北北西、北北东向的Fig．1Seismicmodelofatypicalgeologicalprofilein断裂构造。Dongguas