浅层地震勘探

1本科生实验报告实验课程浅层地震勘探学院名称地球物理学院专业名称勘查技术与工程学生姓名学生学号指导教师实验地点实验成绩二〇一五年三月二〇一五年四月2目录第一章序言第二章工作目的和任务及工作完成情况第三章工区地理情况和经济地理情况第四章工作方法技术及质量评价第五章数据处理5.1反射波数据处理5.1.1原始记录5.1.2道均衡5.1.3一维滤波5.1.4二维滤波5.1.5抽道集5.1.6速度分析5.1.7动校正5.1.8水平叠加5.1.9混波5.1.10时深转换5.1.11数据输出5.2折射波数据处理第六章解释推断第七章结论与建议第八章报告附图1第一章序言地震勘探是地球物理勘探方法中的一中重要方法，其原理是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造，寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围（浅、中、深）等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同)，用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。而浅震是工程物探中的一种常见勘探方法，此次实习，采用了折射波勘探和反射波勘探，此实习报告完成了从野外数据采集到室内资料处理和解释的全部过程，并详细叙述了各过程所使用的方法原理等。由于浅震能量不需要很大，所以震源采用的是人工锤击的方法。数据处理使用VISTA。对折射波勘探而言，使用的相遇时距曲线的解释，方法由于数据处理相对反射波较简单，所以，采用手工为主，计算机为辅的方式，完成数据处理。2第二章：工作的目的和任务及工作的完成情况2.1实习的目的及要求1、学习使用和维护地震仪器装备，以小组为单位，完成工区一部分物理点的测量工作。2、学习和掌握多种地震分支方法的野外基本工作方法和技术，并能处理野外出现的一般故障问题。3、结合实际工区的资料，初步了解地震工作设计的原则和方法。4、学习并掌握地震野外资料的一般整理、处理和反演、图示方法。5、根据工区实际地质条件和实测的物探资料，编写实习报告，初步掌握物探资料的解释方法。2.2工作完成情况工作共两周时间，第一周是野外数据采集，第一天观察并掌握地震仪器的使用，接着天在银杏反射波工区，后天再南苑折射波工区施工。第二周进行数据处理并解释。野外数据采集反射波完成4条测线.3第三章工区的自然地理和经济地理情况3.1银杏工区反射波勘探工区是在银杏篮球场道路之间的一个草坪区域，上覆疏松粘土层，下伏泥岩。由于地震波在疏松地层传播时能量损失较快，所以勘探深度不宜太大，且位处篮球场和频繁来往的车辆，对测量数据有一定影响。3.2南苑工区折射波勘探工区是在金工实习基地与南苑道路之间长长的空地，两边分别是道路与房屋建筑，道路车辆通过较银杏少。上覆干燥密质粘土层。4第四章工作方法技术及质量评价4.1反射波工作方法反射波勘探工区道间距2m，偏移距4米即两个道间距，采用6次覆盖，12道接收的观测方法。炮点距公式2SNyn对此工区而言，单边接收即一个道间距。双边接收即两个道间距多次覆盖即共反射点多次叠加技术在地震勘探中是经常用到的。它可以达到压制干扰波提高信噪比的目的。共反射点叠加技术参数的选择决定了叠加的效果，其中主要有道间距，偏移距，叠加次数。（X1偏移距4m、X道间距2m、Xmax最大炮检距）反射波多次覆盖观测示意图54.2折射波工作方法4.2.1折射波射波采用2重相遇时距曲线方法进行，道间距2米，12道接收，其中近炮检距的两炮偏移距为1米折射波勘探示意图折射波勘探示意图图中1o、2o、3o、4o是炮点。64.2.2相遇时距曲线解释方法折射波相遇时距曲线也即t0法，是折射波勘探中常用到的一种解释方法，通过作图的方式获得速度，然后再用速度与时间剖面去推演出深度剖面，7五：数据处理（VISTA）5.1原始记录85.2道均衡道均衡有道内均衡（动平衡）和道间均衡。道内平衡也是道内动态平衡。道均衡后需切除坏道。95.3一维滤波（filt）一维滤波就是对其中的每一道数据进行处理，把其中的高频，低频噪声消除。而主频的选择决定了滤波器的好坏，同时也就决定了滤波结果是否是符合工作要求的，在进行滤波之前需要频谱分析如下图：频率设置频率域分析结果10115.4：二维滤波二维滤波主要是滤去面波部分。可以利用面波和反射波在速度和主频上的差异，从中提取反射波。二维滤波要注意的就是频率范围和速度的选择，正确的选取频率和速度，才能将面波从中滤去。速度选取二维滤波结果125.5：抽道集（CMP）为了进行共反射点道集的叠加，首先必须要从二维滤波后的数据中提取出共反射道集。而在这之前必须要定义观测系统。观测系统是炮点和检波器之间的排列关系，根据施工之前的准备，就可以得到该观测系统的各项参数。抽道集之前必须要对观测系统进行定义，如下是建立的地震观测系统：观测系统定义观测系统13运行设置抽道集结果145.6：速度分析速度分析的目的主要是为反射波资料处理提供速度参数，资料解释，岩性岩相分析提供解释用的速递费参数，对多道记录而言，速度分析是通过地震波能量相对速度的变化来获取速度信息的。在进行速度谱拾取之前，需要进行常速度扫描。常速度分析：CMP偏移距分析：15速度谱分析：速度拾取选择文件速度拾取：5.7：动校正动校正也称为正常时差校正。多次覆盖地震记录，水平叠加是共深度点道集进行的，由于非零炮检距正常时差的存在，进行叠加之前需要进行动校正，就是把炮检距不同的个道上来自统一界面，同一点16的反射波到达时间经正常时差校正为共中心点处的回声时间，以保证叠加时能实现同向叠加，形成反射波能量突出的叠加道。动校正结果：175.8：水平叠加（stack）经过动校正处理后，时距曲线已校正为直线型时距曲线，可以进行叠加处理。水平叠加处理后每个道集输出一个叠加道，一条测线所有叠加道的集合组成直观反映地下构造形态。水平叠加设置输出文件185.9：混波(mix)混波是对其中一个道集，通过前后两个或者多个道集的数据从新加权计算该道集的数据。此次实习中单边接收采用的是12321的方式。混波可以使减小个别有误差的道集对整个处理解释的不利影响。时间剖面：195.1.10：时深转换由于水平叠加处理得出的地震剖面，其纵坐标是一时间来表示的，所以称为时间剖面，在时间剖面中，和反射信息对应的纵坐标是其零偏移距的走时，它可以定性的反映出反射界面的轮廓，但确切的深度和产状还和速度参数密切相关，所以需要输入相应的速度参数，并逐次计算出各反射界面的深度。通过速度分析所拾取的速度，将时间剖面转换成深度剖面，这样更直观的看出地面以下的分布组成关系。以便进行地质解释。深度剖面：205.2折射波数据处理相对反射波处理而言，折射波数据处理相对简单，首先是进行初至波的拾取，读出每道集初至波的时间，然后在图纸上画出时距曲线。然后根据012()ttTt12()tTt可得0t和22/Vx常数122221VVKVV0*hKt从而以h为半径画圆弧，圆弧的包络线即是折射界面。21第六章解释推断6.1反射波工区解释反射波工区即银杏球场边上，分析时间剖面和深度剖面，可以得出侧线上的大致分层情况，上覆疏松粘土层厚度范围0-15m，且由大致上厚度由北向南增加。下伏泥岩岩层，与粘土层间有淋滤层6.2折射波工区由于有大量建筑回填物，且沉积时间短，导致折射波数据紊乱，不利于地下底层解释。但从解释结果图上大致可以看出折射界面在地下1.8米处。且由西向东深度略有增加，但后面趋于水平。22第七章结论与建议7.1结论通过历时两周天的实习，经历了室内教学、实地资料采集操作、资料整理及解释、报告编写四个过程。获得了大量实践经验学会了能够熟练地使用和维护地震仪器和装备。完成了工区部分的测量工作，能够结合实际工区的资料，初步了解地震工作设计的原则和方法。学习并掌握了地震野外资料的一般整理、处理和反演、图示方法。能够根据工区实际地质条件和实测的物探资料7.1.2建议和意见安排好放炮人员，以保证信号质量，而不是谁拿着谁敲。八：报告附图23学生学习心得浅层地震勘探巩固和加深了对校内课堂理论教学内容的理解初步了解地震野外工作方法技术和装备，学习了野外生产各工种工作技术的基本训练，学会了如何对浅层折射资料的整理和解释，知道了浅层反射地震勘探野外观测系统的设计和最佳窗口的选择，培养了联系实际、实事求是的作风，严肃认真的态度和不怕困难、艰苦奋斗的精神。学生（签名）：年月日任课教师评语成绩评定：任课教师（签名）：年月日