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地震勘探
文章來源:地大熱能 發布作者: 發表時間:2021-11-11 16:57:37
一、基本原理
地震波勘探依據的物性基礎是巖體的彈性,通俗的講就是巖體的波阻抗差異。地震波勘探采用人工激發彈性波,沿測線的不同位置用地震勘探儀器檢測大地的振動,檢測的信號以數字形式存儲,以便通過計算機處理來提高信噪比,提取有意義的信息,并以易于地質解釋的形式顯示其結果。地震波在介質中傳播時,其旅行時、路徑、振動強度和波形將隨所通過介質的彈性性質及幾何形態的不同而變化,利用這些變化規律,根據接收到的波的旅行時間和速度資料,可推斷波的傳播路徑和介質的結構,而根據波的振幅、頻率及地層速度等參數,則有可能推斷巖石的性質,從而達到勘探的目的。
地震波的傳播路徑所遵循的規律與幾何光學極其相似。波在傳播過程中,當遇到彈性分界面時,將產生反射和折射,接收利用其中不同的波,就構成不同的地震勘探方法;當利用直接穿越地質目標體的地震波時就形成透射波勘探。這些主要是利用地震縱波,地震波在地層傳播過程中,還會產生不同類型的轉換波,如:橫波、瑞雷波,相應的形成地震橫波、瑞雷波勘探。
二、各種方法簡介
1、淺層地震反射波法
利用地震波的反射原理,對淺層具有波阻抗差異的地層或構造進行探測的一種地震勘探方法,簡稱淺層反射波法。地震映像法也屬此類。反射波法是在離震源較近(相當于零偏移距)的若干測點上,測定地震波從震源到不同彈性的地層分界面上反射回到地面的旅行時間,當地層傾角不大時,反射波的全部路徑幾乎是垂直地面的,因此,在測線的不同位置上法線反射時間的變化就反映了地下地層的構造形態。實際的觀測中根據勘探目的和物探條件,為達到相干,增益抑噪,會派生出多種地震反射波勘探方法,但最終的結果都是把共反射點的波形疊加、歸位、偏移到零偏移距上。
2、淺層地震折射波法
利用地震波的折射原理,對淺層具有波速差異的地層或構造進行探測的一種地震勘探方法。地震折射波勘探的前提條件是下層介質的波速必須大于上層介質的波速,當地震波以臨界角入射到界面時,以下層介質波速沿界面滑行,通過滑行界面附近質點的振動帶動上層介質的振動,將地震波返回地面,這種波稱為首波或折射波。此一通過地面人工激震,地震波從上層介質入射——下層介質頂界面滑行——上層介質出射至地面,通過儀器采集信號進行分析處理的過程,就是折射地震波勘探。首波到達不同觀測點的時間包含著速度界面的深度和速度的信息,雖然它得不到象反射波法那樣多的資料和那樣高精度的構造圖,但它的界面速度數據卻比反射波法容易給出巖性解釋。
3、瑞雷波法
利用瑞雷波在層狀介質中的幾何頻散特性進行分層的一種地震勘探方法,按激振方式分為穩態和瞬態。