淺層地震勘探實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上XXXXXXX學(xué)校實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程地震地質(zhì)工程實(shí)驗(yàn)名稱淺層地震物探實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)學(xué)生姓名組 長指導(dǎo)老師實(shí)驗(yàn)時間2016年03月26日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)，目的是使同學(xué)對淺層地震勘探技術(shù)掌握，了解淺層地震儀器的使用和儀器工作參數(shù)的選擇；了解淺層地震勘探激發(fā)條件的選擇，檢波器的安置條件；地震反射波法野外資料的采集技術(shù)及方法，并進(jìn)行資料的整理與解釋；了解地震勘探野外工作施工的過程。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、使用淺層物探設(shè)備對xx場地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，掌握淺層地震物探技術(shù)方法2、使用Geogiga軟件對所采集數(shù)據(jù)的資料處理（反射波法）三、實(shí)驗(yàn)原理3.1 地球物理?xiàng)l件地下介質(zhì)內(nèi)部存在波的阻抗差

2、，波阻抗是介質(zhì)的速度和密度的乘積。具有一定厚度的地層與相鄰地層存在有波阻抗差異時，才具有開展淺層地震勘探的前提。只要波遇到彈性性質(zhì)不同的分界面，就會有反射界面。表3.1中分別列出了巖土介質(zhì)中的波速、平均密度以及波阻抗的變化范圍。表3.1 幾種巖石的波阻抗巖土名稱速度/(ms-1)密度/(gcm-1)波阻抗/(104gs-1cm-2)土壤200-8001.1-2.02.2-16砂層300-13001.4-2.04.2-26黏土1800-24001.5-2.227-52.8砂巖2000-40002.1-2.842-112石灰?guī)r3200-55002.3-3.073.6-165巖鹽4500-55002

3、.0-2.290-121結(jié)晶巖石4500-60002.4-3.4108-204第四系覆蓋層與基巖、砂與粘土、礫石層與粘土、砂層之間有明顯的波阻抗差異和波速差異，各層具有一定的厚度時，均可形成反射界面；有斷層、破碎帶等地質(zhì)構(gòu)造情況時，在斷層面上會產(chǎn)生斷面波、彎曲界面上會產(chǎn)生回旋波、在斷點(diǎn)和尖滅點(diǎn)上會產(chǎn)生繞射波等，所以來自斷層面或特殊地質(zhì)構(gòu)造面上的反射波會有明顯異常；當(dāng)疏松的覆蓋層或風(fēng)化帶飽含地下水時，其波速將會明顯地增大，對與P波來說，潛水面就是一個明顯的波阻抗界面；一般基巖各風(fēng)化層間從上到下通常具有速度和密度遞增的趨勢，多數(shù)情況下基巖風(fēng)化層存在34個速度或波阻抗界面，這些界面常與全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化

4、、中風(fēng)化、弱風(fēng)化和微風(fēng)化界面相一致或相接近；以上地質(zhì)條件均為地震勘查提供了物理?xiàng)l件。3.2 淺層地震反射波法淺層地震反射波法是地震勘探方法中的一種。在地表向下激發(fā)地震波，當(dāng)?shù)卣鸩ㄏ蛳聜鞑ビ龅綇椥圆煌姆纸缑鏁r，就會發(fā)生反射，地震勘探儀器記錄這些反射地震波。由于反射波在介質(zhì)中傳播時,其傳播路徑、振動強(qiáng)度和波形將隨著通過介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和彈性性質(zhì)的不同而變化，根據(jù)接收到的反射波旅行時間和速度資料，就能推斷解釋地層結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)，而根據(jù)反射波的振幅、頻率、速度等參數(shù)，則可以推斷地層或巖石的性質(zhì)，從而達(dá)到地震勘探的目的。（圖3.2.1反射波法工作原理示意圖）圖3.2.1 反射波法工作原理示意圖地震波在

5、其傳播過程中遇到介質(zhì)性質(zhì)不同的巖層界面時，一部分能量被反射,一部分能量透過界面而繼續(xù)傳播。在垂直入射情形下有反射波的強(qiáng)度受反射系數(shù)影響，在噪聲背景相當(dāng)強(qiáng)的條件下，通常只有具有較大反射系數(shù)的反射界面才能被檢測識別。地下每個波阻抗變化的界面，如地層面、不整合面（見不整合）、斷層面（見斷層）等都可產(chǎn)生反射波，在地表面接收來自不同界面的反射波，即可詳細(xì)查明地下巖層的分層結(jié)構(gòu)、斷層特征及其幾何形態(tài)。四、實(shí)驗(yàn)器材4.1 S-Land采集系統(tǒng)簡介本次淺層地震勘探實(shí)驗(yàn)使用的是美國SI公司S-LAND工程地震儀。和傳統(tǒng)的檢波器組合技術(shù)相比，S-Land的數(shù)字檢波器技術(shù)具有兩方面優(yōu)勢：模數(shù)轉(zhuǎn)換在檢波器上完成，避免

6、大線傳輸過程中的干擾；數(shù)字檢波器靜校疊后輸出波形比傳統(tǒng)模擬檢波器組合的分辨率更高。主要技術(shù)指標(biāo)：輸入阻抗：1k電容：5納法模數(shù)轉(zhuǎn)換：24位-模數(shù)轉(zhuǎn)換器前置放大倍數(shù)：0dB，12dB，24dB，36dB輸入信號水平：0dB5Vpp12dB1.25Vpp24dB312.5mVpp36dB78.1mVpp漂移：自動校正采樣率：0.25ms，0.5ms，1ms，2ms帶寬(-3dB)：428Hz阻帶衰減：(-6dB增益下高于Nyquist頻率測量)130dB通帶紋波：(低于400Hz) 0.01dB通帶相位特性：線性抗干擾能力：抗220V/380V，50Hz/60Hz工頻干擾信噪比：（均方根比值800

7、終端輸入）0dB 123dB（典型）120dB12dB 122dB（典型）118dB24dB 115dB（典型）112dB36dB 103dB（典型）100dB數(shù)據(jù)傳送速率：100mb/s數(shù)據(jù)記錄：連續(xù)、無間隔、實(shí)時數(shù)據(jù)記錄電池電壓：輸入12V(帶保險(xiǎn)絲)功耗：250mW工作溫度：-4075操作系統(tǒng)：Windows 7震源：錘擊震源采用5kg大錘。圖4.1 S-LAND工程地震儀的各工作模塊4.2 數(shù)據(jù)處理軟件實(shí)驗(yàn)采用地震反射波法，數(shù)據(jù)的處理采用的是驕佳技術(shù)公司（Geogiga Technology Corp.）的Geogiga Seismic Pro軟件的Geogiga Reflector

8、6.0子模塊。驕佳技術(shù)公司（Geogiga Technology Corp.）主要位于加拿大阿爾伯特省卡爾加里市，是國際領(lǐng)先的地球物理方法技術(shù)研究及軟件開發(fā)的專業(yè)技術(shù)公司。 多年來，先后開發(fā)完成電阻率成像、反射波法、折射波法、面波法及井間地震波法等一系列地球物理數(shù)據(jù)處理與解釋軟件，其領(lǐng)先的技術(shù)、齊全的功能和易學(xué)易用的操作受到業(yè)界一致推崇，用戶遍及世界各地五、實(shí)驗(yàn)步驟5.1 室外采集1、 制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃；準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材2、 按照試驗(yàn)計(jì)劃和操作規(guī)范布設(shè)測線，測線的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有：地震測線宜為直線，盡量減少因遇障礙物出現(xiàn)剖面空白地段，如遇較大障礙物無法連續(xù)布設(shè)，測線可平移或分段。測線盡可能與已知地質(zhì)勘探線重

9、合或通過已有地質(zhì)鉆孔。若有已知斷層可能存在，測線宜垂直跨越地下構(gòu)造的走向，長度應(yīng)以能夠控制被探測的斷層位置為準(zhǔn)。由于本次實(shí)驗(yàn)場位于學(xué)校內(nèi)，場地條件不佳，且試驗(yàn)的主要目的是掌握淺層地震勘探的野外數(shù)據(jù)采集工作，因此測線的布設(shè)僅滿足部分條件。3、 檢波器布設(shè)，本次實(shí)驗(yàn)按照1m的道間距布設(shè)檢波器，檢波器安插必須遵循“直、準(zhǔn)、緊”的原則，即檢波器的間距必須滿足道間距的要求，檢波器必須垂直且安插緊固穩(wěn)當(dāng)。（圖5.1）圖5.1.1 按照規(guī)范安插道間距為1m的檢波器4、 按照規(guī)范連接各工作模塊5、 試驗(yàn)性測試，得到最佳偏移距，本次實(shí)驗(yàn)的偏移距設(shè)置為40m6、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皥龅貤l件設(shè)置合適的采集參數(shù)（圖5.2

10、）。圖5.1.2 設(shè)置合適的采集參數(shù)7、 敲擊人工震源，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集5.2 反射波法數(shù)據(jù)處理本次資料處理內(nèi)容主要包括：定義觀測系統(tǒng)、增益控制、道編輯、濾波、反褶積、野外靜校正、速度分析、動校正、剩余靜校正、疊加、時深轉(zhuǎn)換、疊后偏移等，(圖5.2.1)1、定義觀測系統(tǒng)準(zhǔn)確建立、排列炮、檢波點(diǎn)的空間位置，是提高處理質(zhì)量的必要條件，是一切處理工作的基礎(chǔ)，不正確的空間位置排列會導(dǎo)致地質(zhì)構(gòu)造假象，見圖4.2。2、增益控制對地震數(shù)據(jù)采用自動增益和道間均衡增益控制，提高信噪比，達(dá)到壓制干擾波的目的。3、道編輯剔除不正常工作道，壓制噪聲，從而提高信噪比，達(dá)到凈化剖面的目的。4、擴(kuò)散校正消除炮點(diǎn)激發(fā)能量隨深度衰減導(dǎo)致深部接收信息較弱的影響，從而到達(dá)提高信噪比目的。5、濾波通過頻率濾波，用巴特沃斯濾波器對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行帶通濾波，壓制干擾信號，提高信噪比，提高有效波信號，取得了良