野外地震勘探生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書

1、野外地震勘探生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書 野外地震勘探生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書 （試用版） 孫守才 編 防災(zāi)科技學(xué)院地震科學(xué)系 2021 年 6 月 目 錄 野外地震勘探生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書 . 1 1 導(dǎo)言 . 3 1.1 實(shí)習(xí)目的 . 3 1.2 實(shí)習(xí)要求 . 3 1.3 實(shí)習(xí)任務(wù)及時(shí)間安排 . 4 2 地震勘探工作方法概述 . 8 2.1 震數(shù)據(jù)采集 . 8 2.1.1 現(xiàn)場踏勘及測量 . 8 2.1.2 試驗(yàn)工作 . 8 2.1.2 生產(chǎn)工作 . 9 2.2 室內(nèi)地震數(shù)據(jù)處理與解釋 . 10 3 地震儀的認(rèn)識(shí)與操作 . 10 3.1 準(zhǔn)備工作 . 10 3.2 采集軟件認(rèn)識(shí)并采集地震數(shù)據(jù) . 11 3.3 操作時(shí)注

2、意事項(xiàng) . 12 4 激發(fā)條件與震源的選擇 . 13 4.1 對(duì)激發(fā)條件的基本要求 . 13 4.2 震源 . 13 4.3 震源排列長度與震源點(diǎn)間距的選擇 . 13 5 接收條件的選擇 . 13 5.1 對(duì)接收條件的基本要求 . 13 5.2 檢波器性能的選擇 . 13 5.3 檢波器的安置條件 . 14 5.4 道一致性試驗(yàn) . 14 6 折射波及反射法的野外工作方法. 15 6.1 觀測系統(tǒng)及選擇觀測系統(tǒng)的意義 . 15 6.2 淺層折射波法的激發(fā)與接收操作程序 . 16 7 反射波法的野外工作方法 . 17 7.1 淺層反射波法的簡單連續(xù)觀測系統(tǒng) . 17 7.2 多次覆蓋觀測系統(tǒng) .

3、 17 8 地震資料的處理理和解釋 . 19 8.1 原始記錄的檢查 . 19 8.2 繪制時(shí)距曲線或提取頻散曲線 . 19 8.3 速度測定 . 19 8.4 地震折射波法資料的解釋 . 21 8.5 地震反射波法資料解釋 . 22 8.6 面波資料解釋 . 23 9 實(shí)習(xí)報(bào)告的編寫 . 24 錄 附錄 1 ：采集系統(tǒng)簡介 . 24 1 導(dǎo)言 1.1 實(shí)習(xí)目的 野外地震勘探生產(chǎn)教學(xué)實(shí)習(xí)是地球物理勘探專業(yè)完整的實(shí)踐性教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過生產(chǎn)教學(xué)實(shí)習(xí)，目的是使學(xué)生結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際，學(xué)習(xí)并初步掌握應(yīng)用地球物理勘探生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的常規(guī)野外工作方法和技術(shù)，了解實(shí)際生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)、各工種之間的關(guān)系，

4、學(xué)習(xí)儀器操作技術(shù)，了解地震資料常規(guī)數(shù)據(jù)處理的流程及一般的地質(zhì)解釋的方法步驟。 通過實(shí)踐加深對(duì)物探基本理論的理解和掌握，進(jìn)一步驗(yàn)證、加深和鞏固課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。培養(yǎng)同學(xué)的動(dòng)手能力、獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，學(xué)會(huì)客觀地觀察問題，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式和開拓創(chuàng)新的精神。為同學(xué)今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)物探理論、參加生產(chǎn)實(shí)踐、科研實(shí)踐奠定必要的實(shí)踐基礎(chǔ)。 1.2 實(shí)習(xí)要求 學(xué)習(xí)要求： 1、初步實(shí)踐野外地震勘探各種技術(shù)工作； 2、基本掌握野外數(shù)據(jù)采集方法技術(shù)和地震儀器裝備的使用和操作； 3、學(xué)習(xí)地震記錄的分析與評(píng)價(jià)； 4、實(shí)習(xí)地震資料幾種常規(guī)處理方法； 5、學(xué)習(xí)反射波地震勘探資料的構(gòu)造解釋。 思想行動(dòng)要求： 1態(tài)

5、度端正，嚴(yán)肅認(rèn)真，積極思維，吃苦耐勞； 2聽從指揮，服從分配，遵守紀(jì)律； 3 愛護(hù)學(xué)校設(shè)備儀器，注意人身安全。 1.3 實(shí)習(xí)任務(wù)及時(shí)間安排 實(shí)習(xí)內(nèi)容及日程安排 排 實(shí)習(xí)日程安排 依據(jù)學(xué)校地球物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃，地球物理重力、磁法教學(xué)實(shí)習(xí)安排在興城吉林大學(xué)教學(xué)基地進(jìn)行，為期 3 周。電法、地震安排在河北三河夏墊地區(qū)進(jìn)行，為期 3 周。根據(jù)各種地球物理方法的施工特點(diǎn)和工作順序，同時(shí)考慮現(xiàn)有儀器設(shè)備狀況按重力、磁法、電法、地震分成四個(gè)大組，其中，學(xué)生按組輪流循環(huán)實(shí)習(xí)，以便保證更多的學(xué)生能夠親自操作儀器，實(shí)習(xí)報(bào)告待學(xué)生回校后進(jìn)行。教學(xué)實(shí)習(xí)的安排方案如下： 方法 日期 具體內(nèi)容 分 4 組 每組 6

6、 人 地震勘探（兩組） 電法勘探（兩組） 6.16 1 組地震勘探（孫守才） 實(shí)習(xí)路線勘探；地震實(shí)習(xí)情況介紹；任務(wù)下達(dá)；施工設(shè)計(jì)、安全教育。地質(zhì)概況，結(jié)合工作任務(wù)、地質(zhì)情況和工作規(guī)范等分組討論工作設(shè)計(jì)，并共同討論落實(shí)。 （上午 1 組下午 2 組） 2 組地震勘探（武曄） 實(shí)習(xí)路線勘探；儀器設(shè)備介紹檢查、充電等準(zhǔn)備。 （上午 2 組下午 1 組） 3 組電法勘探（石硯斌） 實(shí)習(xí)路線勘探；電法實(shí)習(xí)情況介紹；任務(wù)下達(dá)；施工設(shè)計(jì)、安全教育。地質(zhì)概況，結(jié)合工作任務(wù)、地質(zhì)情況和工作規(guī)范等分組討論工作設(shè)計(jì)，并共同討論落實(shí)。 （上午 3 組下午 4 組） 4 組電法勘探（丁雷） 實(shí)習(xí)路線勘探；儀器設(shè)備介紹檢

7、查、充電等準(zhǔn)備工作。 （上午 4 組下午 3 組） 分 4 組 每組 6 人 地震勘探（兩組） 電法勘探（兩組） 6.17 1 組地震勘探（孫守才） 地震勘探野外踏勘 （上午 1 組下午 2 組） 2 組地震勘探（武曄） 地震勘探野外測量 （上午 2 組下午 1 組） 3 組電法勘探（石硯斌） 電法勘探野外踏勘 （上午 3 組下午 4 組） 4 組電法勘探（丁雷） 電法勘探野外測量 （上午 4 組下午 3 組） 分 4 組 每組 6 人 地震勘探（兩組） 電法勘探（兩組） 6.18-6.21 1 組地震勘探（孫守才） 地震數(shù)據(jù)采集的激發(fā)與接受 （6.18-6.19 日 1 組，6.20-6.2

8、1 日 2 組） 2 組地震勘探（武曄） 地震數(shù)據(jù)采集測線的布置及檢波器埋置 （6.18-6.19 日 2 組，6.20-6.21 日 1 組） 3 組電法勘探（石硯斌） 電阻率聯(lián)合剖面法，中間梯度法 （6.18-6.19 日 3 組，6.20-6.21 日 4 組） 4 組電法勘探（丁雷） 電阻率測深。 （6.18-6.19 日 4 組，6.20-6.21 日 3 組） 分 4 組 每組 6 人 地震勘探（兩組） 電法勘探（兩組） 6.22-6.27 地震勘探（孫守才） 1 組 3 組交換實(shí)習(xí)。 地震勘探（武曄） 2 組 4 組交換實(shí)習(xí)。 電法勘探（石硯斌） 1 組 3 組交換實(shí)習(xí)。 電法勘

9、探（丁雷） 2 組 4 組交換實(shí)習(xí)。 分 4 組 每組 6 人 地震勘探（兩組） 電法勘探（兩組） 6.28-6.29 1 組 3 組地震勘探（孫守才） 地震數(shù)據(jù)處理 （6.28 日 1 組，6.29 日 3 組） 2 組 4 組地震勘探（武曄） 地震數(shù)據(jù)處理 （6.28 日 2 組，6.29 日 4 組） 1 組 3 組地震勘探（石硯斌） 電法數(shù)據(jù)處理 （6.28 日 3 組，6.29 日 1 組） 2 組 4 組電法勘探（丁雷） 電法數(shù)據(jù)處理 （6.28 日 4 組，6.29 日 2 組） 地震勘探電法勘探 6.30 孫守才、武曄、石硯斌、丁雷 地震、電法資料處理和報(bào)告編寫，野外工作方法總

10、結(jié)。 重力勘探 7.1-7.12 丁雷、吳萍萍 重力儀的調(diào)節(jié)和操作練習(xí) 1 天；重力基點(diǎn)網(wǎng)聯(lián)測和巖石標(biāo)本采集 1 天；重力基點(diǎn)網(wǎng)平差和標(biāo)本密度測定 1 天；測點(diǎn)觀測和檢查 3 天。 （7.1-7.6 日 1、2 組，7.7-7.12 日 3、4 組） 磁法勘探 7.1-7.12 馬歡、孫守才 磁力儀的準(zhǔn)備和操作練習(xí) 1 天；多臺(tái)儀器一致性和巖石磁性測定 2 天；普通測線觀測和檢查 3 天。 （7.1-7.6 日 3、4 組，7.7-7.12 日 1、2 組） 重力勘探 磁法勘探 7.13-7.15 丁雷、馬歡、孫守才、吳萍萍 磁法、重力資料處理和報(bào)告編寫，野外工作方法總結(jié) 3 天 2 地震勘探

11、工作方法概述 2.1 震數(shù)據(jù)采集 野外原始地震資料的采集是地震勘探工作的重要環(huán)節(jié)之一，必須精心設(shè)計(jì)，精心施工，抓好基礎(chǔ)工作，堅(jiān)持質(zhì)量第一，原始資料要齊全準(zhǔn)確，并盡可能地提高勘探效率，野外工作大體可分為三個(gè)階段，即現(xiàn)場踏勘、試驗(yàn)工作和完成生產(chǎn)任務(wù)。 2.1.1 現(xiàn)場踏勘及測量 工作之前，必須收集工作地區(qū)有關(guān)的地質(zhì)和地球物理資料，初步了解工區(qū)的地震地質(zhì)條件和地形情況，估計(jì)和確定進(jìn)行地震勘探的可能性和可能取得的地質(zhì)效果。 2.1.2 試驗(yàn)工作 目的在于根據(jù)任務(wù)和工區(qū)的具體條件選擇最佳的工作方法和技術(shù)。如激發(fā)條件、接收條件、觀測系統(tǒng)、道間距、炮間距、測線長度等需要通過具體試驗(yàn)來確定，總的一個(gè)目的是如何

12、突出有效波壓制干擾波從而得到最佳的工作效果。各條件直接是相關(guān)聯(lián)的，往往在改變其中一項(xiàng)就會(huì)影響記錄的質(zhì)量和效果，因此，必須注意相互配合，在生產(chǎn)過程中若遇到新問題，可再次安排試驗(yàn)工作，解決疑難問題。 1、試驗(yàn)工作的基本原則 試驗(yàn)前要了解前人工作的資料和經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上擬定試驗(yàn)方案。試驗(yàn)中要取全取準(zhǔn)各項(xiàng)資料，以利于分析對(duì)比； 試驗(yàn)點(diǎn)的布置要在某些有代表性的典型地段上做重點(diǎn)試驗(yàn)，取得一定經(jīng)驗(yàn)后再向全區(qū)擴(kuò)大； 試驗(yàn)工作必須從簡單到復(fù)雜，保持單一因素變化的原則，在研究某一因素時(shí)，其他的試驗(yàn)因素保持不變，這樣才能正確判斷記錄面貌改變的特點(diǎn)。當(dāng)取得各種單一因素的資料后，再綜合選擇各種最佳因素，逐步進(jìn)行更復(fù)雜的

13、試驗(yàn)。最后盡可能選用較簡單的因素解決所提出的地質(zhì)任務(wù)。 2、試驗(yàn)工作內(nèi)容 試驗(yàn)點(diǎn)的選擇：試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)選在工區(qū)內(nèi)，地形平坦、施工方便的地區(qū)。最好選離鉆井最近的地方，這樣以便與鉆井資料進(jìn)行直接對(duì)比； 道一致性試驗(yàn)：將一個(gè)排列所用檢波器埋置在一起，激發(fā)后檢查各道記錄，從而清除不適用的檢波器，檢查儀器性能。 干擾波調(diào)查：在新的測區(qū)，試驗(yàn)工作首先要進(jìn)行干擾波調(diào)查，以確定有效波與干擾波特點(diǎn)，進(jìn)而在施工中采取措施壓制干擾波。干擾波調(diào)查一般用 n 個(gè)單道檢波器接收，道間距 110m。不使用模擬濾波器，每激發(fā)一次，排列沿測線移動(dòng) n 個(gè)道間距，直到最大炮間距達(dá)到使用的勘探方法所有的最大炮間距為止。 地震地質(zhì)條件的了

14、解，如：低速帶的特點(diǎn)，潛水面的位置，地震界面的存在與否，地震界面的質(zhì)量如何（是否存在地震標(biāo)準(zhǔn)層），速度剖面的特點(diǎn)等等。 選擇激發(fā)地震波的最佳條件：使用.震源時(shí)，激發(fā)條件包括.包圍的介質(zhì)性質(zhì)（深度不同、介質(zhì)性質(zhì)可能不同）、.量.包的分布形式（是否組合）。使用錘擊震源時(shí)，要試驗(yàn)錘擊次數(shù)和激發(fā)點(diǎn)處的地質(zhì)情況。 選擇接收和記錄地震波的最佳條件：最合適的觀測系統(tǒng)，最佳偏移距、組合形式和儀器因素的選擇。 3、檢波器的埋置條件 激發(fā)條件選好，道間距取得合適，但檢波器埋置不好，也不會(huì)得到好的記錄。在野外施工中，埋置檢波器的地方，應(yīng)去掉雜草、鏟平夯實(shí)。如遇到巖石出露的地方，最好墊上潮濕的土，并把檢波器用土擁緊。

15、要盡量使用同一組或同一排列檢波器埋置條件一致，以免組合后，同相軸發(fā)生畸變。如果表層條件（特別是巖性條件）變化劇烈時(shí)，應(yīng)把檢波器埋置在相對(duì)單一的地方。一般應(yīng)在測量時(shí)指定的檢波器點(diǎn)上埋置檢波器。如遇到特殊情況，可沿垂直測線方向做一定的偏移，偏移后應(yīng)報(bào)告操作員填寫在班報(bào)上。對(duì)于組合檢波器的安置，原則上是每組的中心位置應(yīng)對(duì)準(zhǔn)該道所在的位置。 2.1.2 生產(chǎn)工作 根據(jù)地質(zhì)任務(wù)和實(shí)地情況、試驗(yàn)結(jié)果，確定測區(qū)范圍。在試驗(yàn)工作的基礎(chǔ)上正確地布置測線或測網(wǎng)和輔助測線，用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄈ〉觅Y料和進(jìn)行解釋，以得到 最后成果。 在野外工作時(shí)應(yīng)該注意整個(gè)工作程序，按主次先后進(jìn)行工作。并且要注意內(nèi)業(yè)與外業(yè)工作的緊密結(jié)合，以

16、及和地質(zhì)、鉆探及其他物探方法的配合，以提高地震工作的效果和質(zhì)量。 2.2 室內(nèi)地震數(shù)據(jù)處理與解釋 3 地震儀的認(rèn)識(shí)與操作 淺層地震儀區(qū)別于石油勘探所用的探測深部構(gòu)造的大型地震儀，探測目標(biāo)一般是近地表的幾米到數(shù)百米之間，所探測的構(gòu)造規(guī)模和范圍都不大。因?yàn)檫@個(gè)范圍的干擾因素多，識(shí)別有效波困難等特點(diǎn)，要求儀器信噪比高；探測目標(biāo)小以及要求較詳細(xì)的分層，這樣要求儀器有較高的分辨率；每個(gè)工區(qū)的工作周期斷，流動(dòng)性大，還要求地震儀輕便，處理資料迅速；采用錘擊或電火花等激發(fā)工作，這要求儀器具有增強(qiáng)有效波和壓制干擾波的特點(diǎn)。 地震儀的主要組成部分主要包括檢波器，放大器以及記錄系統(tǒng)，試驗(yàn)時(shí)能看到的設(shè)備為地震儀主機(jī)，

17、檢波器，大線，炮線，鐵錘或.雷管等。 此次試驗(yàn)中用到的儀器是美國 geometrics 廠商生產(chǎn)的 24 道 strataview勘探地震儀。該儀器重量輕易于攜帶，操作簡便，動(dòng)態(tài)范圍超過 110db，采集軟件存入了地震儀器中，支持鍵盤操作，現(xiàn)場可以打印地震記錄，數(shù)據(jù)存進(jìn)硬盤也可用軟盤導(dǎo)出。可用于淺層反射，折射波，井間地震等野外工作。 現(xiàn)在就地震儀的認(rèn)識(shí)與操作進(jìn)行介紹。 3.1 準(zhǔn)備工作 確定 12v 電瓶已經(jīng)充好電，如要野外打印地震記錄，需要在儀器中裝入打印紙，準(zhǔn)備好檢波器，大線，鐵錘，確定炮線接好觸發(fā)器。啟動(dòng)地震儀看是否能進(jìn)入地震資料采集軟件系統(tǒng)，確保硬盤有空間能存儲(chǔ)野外地震記錄。設(shè)計(jì)好觀測

18、系統(tǒng)。 布置好測線，如果是 24 道采集地震記錄，儀器擺在測線中間；接上炮線；檢波器按一定道間距接到大線上，注意檢波器與地面耦合好；將大線接到儀器上； 接上電源，注意紅線接正極，黑線接負(fù)極。 啟動(dòng)儀器，面板上有儀器燈顯示電源剩余電量，如果量不夠，需更換電源，如果液晶顯示屏顯示軟件操作界面不夠清楚，可以通過調(diào)節(jié)面板上按鈕。位置位于顯示電源電量的提示燈上面。 3.2 采集軟件認(rèn)識(shí)并采集地震數(shù)據(jù) 啟動(dòng)地震儀器后，將會(huì)出現(xiàn)采集軟件主界面圖 1： 1. geometry geometry 菜單提供選擇工作方式，如采用折射波法，反射波法或是井間地震等；輸入測線號(hào)；根據(jù)實(shí)際測線布置輸入道間距；設(shè)定炮點(diǎn)位置；

19、輸入炮間距。 2acquisition 此菜單包括采集地震數(shù)據(jù)的一些參數(shù)設(shè)置。包括采樣間隔（31.25 到 2021s 間可供選擇）；記錄長度（256 到 4096 可供選擇）；延遲時(shí)間；一個(gè)低截頻濾波器，一個(gè)陷波器，選擇好后頻率后將對(duì)原始地震記錄進(jìn)行濾波后在將地震數(shù)據(jù)存入硬盤；疊加模式?jīng)Q定在同一位置多次激發(fā)后數(shù)據(jù)怎么處理，或者幾次激發(fā)數(shù)據(jù)相加，或用新的一次激發(fā)形成數(shù)據(jù)替換調(diào)原來數(shù)據(jù)，其中 preview 項(xiàng)用戶可以根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)質(zhì)量確定是否疊加原來數(shù)據(jù)。stack polarity 選項(xiàng)提供選擇疊加極性，一般用于橫波勘探。active channels 提供用戶選擇利用哪些道采集地震數(shù)據(jù)。 3

20、 file 用戶可以用此菜單用來決定地震數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置，設(shè)置采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱，還可以確定是否由軟件自動(dòng)存儲(chǔ)采集的數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^此菜單讀出原來采集的地震數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)存到軟盤。 4display 此菜單設(shè)置參數(shù)好確定地震記錄在液晶顯示器的顯示形態(tài)。顯示模式可以用波形、變面積及陰影顯示地震記錄；agc 子菜單可以自動(dòng)增益顯示地震記錄；geometry acquisition file display do-survey answers other time scale 子菜單可以確定顯示的時(shí)間范圍；還可以顯示哪些道、是否濾波顯示等功能。 4do-survey 如果其他菜單的參數(shù)設(shè)置好之后，其他菜

21、單其中的一些參數(shù)也定了，如炮點(diǎn)位置，保存文件的名稱等，此外這個(gè)菜單可以刪除內(nèi)存的信息，顯示環(huán)境噪聲，顯示地震道拾取初至，凍結(jié)某些道，設(shè)定剖面滾動(dòng)方向等功能。 5answers 此菜單可以對(duì)地震數(shù)據(jù)做簡單的分析，注意用于野外質(zhì)量控制，做勘探計(jì)劃用。 6other 此菜單提供設(shè)置一些系統(tǒng)參數(shù)，如采集數(shù)據(jù)日期，時(shí)間，單位制為米還是英尺，觸發(fā)器的靈敏度等。 野外試驗(yàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的觀測系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)設(shè)置好儀器采集軟件參數(shù)，采用錘擊震源激發(fā)地震波，觸發(fā)儀器就可以采集到地震數(shù)據(jù)以供分析。 3.3 操作時(shí)注意事項(xiàng) 遵守如下事項(xiàng)： （1）具有組織紀(jì)律性，服從老師安排。 （2）操作所有插頭、開關(guān)要小心； （3）當(dāng)

22、搬運(yùn)部件時(shí)，要小心保護(hù)儀器不受碰撞和強(qiáng)震； 4 激發(fā)條件與震源的選擇 4.1 對(duì)激發(fā)條件的基本要求 1使有效波有相當(dāng)強(qiáng)的能量，干擾波相對(duì)微弱； 2使有效波的頻譜與干擾波的頻譜有相當(dāng)大的差異； 3在同一震源點(diǎn)激發(fā)時(shí)，地震記錄有良好的重復(fù)性。 4.2 震源 淺層地震勘探方法通常以錘擊震源為主。小型.震源為輔。鐵錘的重量一般為 1418 磅。為了減少錘擊時(shí)地表形變引起的能量損耗，在錘擊點(diǎn)上鋪一塊與鐵錘重量相當(dāng)?shù)腻N墊。錘擊時(shí)注意將錘擊開關(guān)引線與自己的腰帶系好，否則，有可能擊斷引線造成事故。在用.做震源時(shí)，要特別注意安全，首先將爆炸機(jī)鎖好，由教師裝雷管和.。 4.3 震源排列長度與震源點(diǎn)間距的選擇 排列

23、的長度 l，取決于工作方法，目的層的深度及震源能量的大小。折射波法的排列長度，通常取為所需探測的折射界面深度 h 的 35 倍；面波采集道間距小于波長 1 半；反射波法的排列長度，通常是最大炮檢距 xmax=(0.71.5)h 為宜。 5 接收條件的選擇 5.1 對(duì)接收條件的基本要求 地震記錄是研究地質(zhì)現(xiàn)象的原始資料，因此在選擇最佳激發(fā)條件以確保有效激發(fā)地震波的同時(shí)，應(yīng)選擇良好的接收條件。從而保證地震記錄具有如下特點(diǎn)： 1有效波突出，并有明顯的特征； 2與各地震界面相應(yīng)的有效波層次分明，波間關(guān)系清晰； 3干擾波少，強(qiáng)度弱并容易分辨。 5.2 檢波器性能的選擇 檢波器分垂直檢波器和水平檢波器；速

24、度及加速度檢波器。我們此次實(shí)習(xí)所用檢波器是西安石油地球物理儀器廠生產(chǎn)的 50hz 垂直速度檢波器。 5.3 檢波器的安置條件 在野外施工中，檢波器的安置條件對(duì)地震記錄的質(zhì)量有嚴(yán)重的影響。檢波器應(yīng)該插緊與地面結(jié)合好，檢波器附近不應(yīng)有樹叢、雜草等易于受風(fēng)影響的干擾物，同時(shí)也要注意檢波器的引線用土、石壓住，以減少或避免風(fēng)吹草動(dòng)形成的微振干擾。 5.4 道一致性試驗(yàn) 檢波器是接收地震波的重要裝置，他的質(zhì)量好壞，直接影響地震記錄的質(zhì)量。將一個(gè)排列所用的檢波器埋置在一起，激發(fā)后檢查各道記錄，從而清除不適用的檢波器。 6 折射波及反射法的野外工作方法 6.1 觀測系統(tǒng)及選擇觀測系統(tǒng)的意義 為了達(dá)到一定的觀測

25、目的，必須使激發(fā)點(diǎn)與接收點(diǎn)一定的相互位置關(guān)系，這種關(guān)系稱為觀測系統(tǒng)。此次對(duì)折射波法主要實(shí)習(xí)相遇排列觀測系統(tǒng)和追逐觀測系統(tǒng)。對(duì)于面波法采集較為簡單，只要布置好測線后，選定激發(fā)點(diǎn)就可以實(shí)施采集數(shù)據(jù)，值得注意的就是藥選好低頻檢波器。下面只介紹折射波野外工作采集方法。 1折射波法相遇排列的觀測系統(tǒng)及時(shí)距曲線特征 如圖 1 所示，在測線 o1、o2 上布置測點(diǎn)，點(diǎn)距為米，在 o1 點(diǎn)用鐵錘激發(fā)，如果初至不清進(jìn)行重復(fù)激發(fā)或調(diào)整儀器的工作狀態(tài)，直到得到滿意的記錄為止。并打印記錄和存盤，然后在 o2 點(diǎn)激發(fā)，得到另一支時(shí)距曲線。 o1 o2 t t x s1 s2 v2 v1 圖 1 相遇時(shí)距曲線觀測系統(tǒng) o

26、1 o2 t1 t2 x s1 s2 v2 v1 圖 2 追逐時(shí)距曲線觀測系統(tǒng) 2折射波法追逐排列的觀測系統(tǒng)及其時(shí)距曲線特征 在測線 o1、o2 上安置檢波器，點(diǎn)距為 1 米，并在 o1 激發(fā)，直到得到滿意的記錄為止，并存盤，然后將整個(gè)排列移至 o2 段，并在 o2 點(diǎn)激發(fā)，這樣類推，就可以得到追逐時(shí)距曲線。見圖 2 6.2 淺層折射波 法的激發(fā)與接收操作程序 1準(zhǔn)備： 接通地震儀的電源開關(guān)，用儀器內(nèi)的自檢信號(hào)檢查儀器的工作狀態(tài)，證明儀器的工作狀態(tài)良好以后，用清屏開關(guān)清屏，并根據(jù)每一道距激發(fā)點(diǎn)的距離確定每一道的放大增益，一般近炮點(diǎn)增益低，遠(yuǎn)炮點(diǎn)增益高，并檢查檢波器是否接通。 拖板員和錘擊員在儀

27、器操作員布測站的同時(shí)，到達(dá)錘擊激發(fā)點(diǎn)，將鐵板（或稱錘墊）置于預(yù)先鏟平的點(diǎn)位上，然后檢查縛在錘柄上的觸發(fā)開關(guān)是否符合規(guī)定要求，并將引線與自己的腰帶系好。 2激發(fā)與接收 根據(jù)儀器操作員的口令，猛烈錘擊置于激發(fā)點(diǎn)處的鐵板，激發(fā)地震波。通常在一個(gè)激發(fā)點(diǎn)上進(jìn)行一次激發(fā)，就可以獲得清晰良好的折射波記錄。如果初至不清，需要重新激發(fā)，錘擊時(shí)盡量排除一切無關(guān)的振動(dòng)，如人員走動(dòng)等。 3轉(zhuǎn)站 當(dāng)操作員認(rèn)為記錄合格，即可命令轉(zhuǎn)站，將儀器移制至下一個(gè)測點(diǎn)，并重新布置和重復(fù)上一測站的工作，其他測站依次類推，直到一條測線上的全部工作完畢。 7 反射波法的野外工作方法 7.1 淺層反射波法的簡單連續(xù)觀測系統(tǒng) 1簡單連續(xù)觀測系

28、統(tǒng)及其時(shí)距曲線特征。 沿測線布設(shè) 01、02、03 等激發(fā)點(diǎn)。01 點(diǎn)激發(fā)時(shí)，在 01，02 地段接收，可觀測 a1r1 地段的反射；02 點(diǎn)激發(fā)，接收段仍是 01，02 地段，可觀測到 a2r1地段的反射波。然后移動(dòng)排列到 o2o3 地段觀測，分別在 02、03 點(diǎn)激發(fā)，可勘探 a2r2 和 a3r2 段界面。依此沿測線連續(xù)地激發(fā)和接收，直至測線觀測結(jié)束，這種觀測方式稱連續(xù)觀測系統(tǒng)。由于在排列兩端分別激發(fā)，所以該觀測系統(tǒng)又稱雙邊激發(fā)觀測系統(tǒng)。此種觀測系統(tǒng)僅對(duì)地下反射界面段一次采樣，故稱它是單次覆蓋觀測系統(tǒng)。 圖中 o1、o2 點(diǎn)互為接收點(diǎn)和震源點(diǎn)，所以它們是具有時(shí)間等值性的互換點(diǎn)。我們可以用

29、虛震源法求得界面。 淺層反射波法的激發(fā)與接收的程序同折射波法。 7.2 多次覆蓋觀測系統(tǒng) 多次覆蓋觀測系統(tǒng)分為雙邊放炮（包括中間放炮）和單邊放炮兩種形式。一般來說，采用下傾方向單邊放炮的觀測系統(tǒng)進(jìn)行工作為好。 對(duì)多次覆蓋觀測系統(tǒng)的主要要求是：必須使所研究界面長度范圍內(nèi)的全部反射點(diǎn)（或反射段），都能得到相同次數(shù)的覆蓋。但每放一炮所能研究的界面長度有限，因此設(shè)計(jì)觀測系統(tǒng)時(shí)首先需要沿測線等間隔地布置炮點(diǎn)位置，依次激發(fā)，o1 o2 o3 o4 o5 o1* o2* o3* o4* o5* a4 a5 a1 a2 a3 r1 r2 r3 r4 圖 3 簡單連續(xù)觀測系統(tǒng) 并在相應(yīng)的接收段上進(jìn)行記錄。炮點(diǎn)間

30、隔 xnn sd d ··=2或每次放炮后移動(dòng)道數(shù)nn sxdv2·=d= 關(guān)系式確定，其中 n 表示地震儀器記錄道數(shù)，n 表示疊加次數(shù)， x d表示道間距，s 是一個(gè)系數(shù)，單邊放炮為 1，雙邊放炮為 2。 現(xiàn)以單邊放炮 24 道接收的六次覆蓋觀測系統(tǒng)為例。由上式可得 v=2，即每次放炮后炮點(diǎn)和接收點(diǎn)朝一方向移動(dòng)兩道，在相鄰兩炮放炮時(shí)共中心點(diǎn)道集的道號(hào)相差為 4 道。 1 炮點(diǎn) 檢波點(diǎn) o1 o2 o3 o4 o5 o6 o7 21 17 13 9 5 1 圖 4 六次覆蓋觀測系統(tǒng)綜合平面圖 8 地震資料的處理理和解釋 淺層地震資料的整理和解釋主要包括：（1） 原

31、始記錄的檢查整理與校正；（2）繪制時(shí)距曲線，或計(jì)算頻散曲線；（3）速度測定與速度資料的綜合分析；（4）地震資料解釋，繪制地震剖面圖與地震地質(zhì)剖面圖。 由地震剖面圖和速度綜合資料，可以推斷介質(zhì)的物理性質(zhì)、速度的分布和地震層位的情況。進(jìn)而做出解釋和繪制出地震地質(zhì)剖面圖。 8.1 原始記錄的檢查 為保證資料解釋工作建立在可靠的基礎(chǔ)上，要對(duì)原始記錄進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和評(píng)定，并進(jìn)行必要的校正。 對(duì)于淺層折射波法的原始記錄，要注意辨別由記錄繪制的設(shè)計(jì)距曲線，是否皆由波的初至組成，以免造成解釋誤差。對(duì)于原始記錄波的缺失段，應(yīng)該用續(xù)至相位段與之相平行的特點(diǎn)，予以補(bǔ)足。另外，要注意應(yīng)用淺層界面折射波深界面折射初至段

32、的交叉點(diǎn)位置。由于淺層地震方法排列較短，接收與激發(fā)在同一平面上，地形校正可以省略。在繪制時(shí)距曲線時(shí)，遇到的一些與規(guī)律性不符的印跡，是干擾或界面局部起伏的影響，應(yīng)予以區(qū)別或消除。對(duì)比有效波，追蹤地震層，在一組地震記錄上辨認(rèn)出各層有效波，選出標(biāo)準(zhǔn)層，對(duì)比追蹤時(shí)以同一相位為標(biāo)準(zhǔn)。 8.2 繪制時(shí)距曲線或提取頻散曲線 根據(jù)檢查合格的原始記錄，可以繪出時(shí)距曲線圖。面波處理時(shí)用軟件進(jìn)行頻率濾波，切除直達(dá)波折射波等干擾等處理工作。 時(shí)距曲線的獲得，通過軟件讀取地震記錄，在屏幕上讀取初至?xí)r間或追蹤反射波曲線，形成文件，并可以打印。 8.3 速度測定 （一）用折射波時(shí)距曲線求水平界面的速度 地下為水平折射界面時(shí)

33、，可直接由折射波時(shí)距曲線斜率的倒數(shù)，求得各相應(yīng)折射界面的速度。 地下為傾斜折射界面時(shí)，折射波時(shí)距曲線斜率的倒數(shù)不能直接給出真實(shí)的界 面速度，必須利用相遇時(shí)距曲線的兩支時(shí)距曲線的斜率求得。 具體計(jì)算速度跟深度過程如下： 1 利用直達(dá)波求1v ：1 1) / ( t x v d d = 2 利用折射波求2v ：2 2) / ( t x v d d = 3 利用1v、2v、0t（交叉時(shí)）求1h； 21222 1 012 v vv v th-= 4 若1o、2o兩點(diǎn)所求1v、2v不等，表明速度場存在橫向變化或界面非水平，此時(shí)可將速度求平均置于中點(diǎn) m。 * * *22下 上下 上v vv vv+= 這

34、種方法測量深度較小，分層較粗，且必須存在折射界面，遇多層界面時(shí)，可參考教科書有關(guān)章節(jié)。 （二）利用反射波測量估計(jì)速度 1x2t2 法求速度 對(duì)于水平層狀介質(zhì)，反射波時(shí)距曲線方程為： 22202svxt t + = 將t x-平面變換到2 2t x - 平面，則該方程為一直線方程，其斜率為2 -sv ，截距時(shí)為20t，埋深 2 /0t v hs= 。 2 t t d -法 根據(jù)正常時(shí)差近似公式： t txvv txtd= » d02022 2 因此，只要根據(jù)時(shí)距曲線上的 t 和0t 時(shí)間，便可求 v。 å=-=niiit t txnv10 0) ( 21 8.4 地震折射波法

35、資料的解釋 （一）to、差數(shù)時(shí)距曲線法繪制折射界面 當(dāng)界面起伏或彎曲時(shí)，需利用差數(shù)時(shí)距曲線法求界面速度，用 to 法求各測點(diǎn)下方折射界面的法線深度。應(yīng)用此方法要求折射面的曲率半徑比其埋深要大得多，波沿折射面滑行時(shí)沒有穿透現(xiàn)象，并已知界面以上介質(zhì)中的波速。 （1）求 t0(x)曲線 由于 t0=t1-(t-t2)=t1-dt 可用軟件在時(shí)距曲線 s2 上量出dt 線段的長度，然后再從 s1 曲線上向下量取 dt 值，即可確定出對(duì)應(yīng) s 點(diǎn)的 t0 值。對(duì)其它點(diǎn)同樣可求出 t0 值，連接這些點(diǎn)，得 t0(x)曲線。 （2）求差數(shù)時(shí)距曲線q(x） 在 t0、v1 已知情況下，作差數(shù)時(shí)距曲線q(x），

36、由于 q(x）=t1+(t-t2)=t1+dt 對(duì)于 s 點(diǎn)，只要在 s1 曲線上向上量取dt 值，則得該點(diǎn)的q值，同理求取其它測點(diǎn)的q值，連接這些點(diǎn)，得q(x)曲線。q(x)曲線是一條斜直線。 當(dāng)折射界面傾角不大時(shí)，（j15 0 ），這時(shí)界面速度為： q dd=xv 22 由此式可見，折射層波速是由差數(shù)時(shí)距曲線的斜率決定的。因此，可以利用差數(shù)時(shí)距曲線斜率的變化，劃分出沿測線各排列下方的折射層巖性的變化。 （3）折射界面的繪制 在 v1 為已知的條件下，t0 差數(shù)時(shí)距曲線法繪制折射面時(shí)，先根據(jù) t0(x)曲線確定任意接收點(diǎn) s 的 t0 值，再根據(jù)q(x)曲線計(jì)算出 v2 值，再將 t0 和

37、v1 代入 01 0) cos( 2t kiv th × = = ，其中22212 1 12) cos( 2v vv vivk+= = 式求出界面深度 h。然后以 h 為半徑、s 為圓心作孤，圓弧軌跡的切面就是折射面的可能位置。同樣地，由其他若干接收點(diǎn)作相應(yīng)的圓弧，則各弧的包絡(luò)就是所求的折射面 r。 8.5 地震反射波法資料解釋 1反射界面的繪制 （1）t0 法 適用于繪制連續(xù)的反射界面。如圖 5 所示，分別在 01 和 02 激發(fā)時(shí)得到的反射波時(shí)距曲線。在激發(fā)點(diǎn) 01 與 02 處接收到的反射波旅行時(shí)間分別為 t01 與 t02。在覆蓋層波速 v 均勻的情況下，可以用 01、02

38、為圓心，分別以 h1=1/2*vt 01 ，和h2=1/2*vt 02 為半徑畫圓弧。兩圓弧的公共切線即為反射面 r 的位置。反射面的長度應(yīng)以切點(diǎn) a、b 為限。 用交點(diǎn)法和 t0 法繪制反射面具有簡便、快速等優(yōu)點(diǎn);并在反射面平緩、介質(zhì)波速變化不大的情況下，能滿足精度要求。 （2）交點(diǎn)法 可適用于繪制連續(xù)或不連續(xù)的反射面。根據(jù)反射面正好是虛震源 0*和真震源 0 的對(duì)稱面這一特點(diǎn)，只需作出虛震源 o*就能確定出反射面的位置。 因?yàn)榈卣鸩◤恼鹪?0 到檢波點(diǎn) s 的射線總長度等于虛震源 0*到 s 點(diǎn)的長度，因此如圖 6 所示，在測線上取三個(gè)檢波點(diǎn) s1、0 和 s2。反射波到達(dá)各點(diǎn)時(shí)間為t1、

39、t0 和 t2。設(shè)波的傳播速度為 v, 則分別以 s1、0、s2 為圓心，以 r1=vt1、r0=vt0、r2=vt2 為半徑作圓弧，其交點(diǎn)即為虛震源 0*的位置。實(shí)際上，有時(shí)因?yàn)樗俣?v值取的不準(zhǔn)或時(shí)間值有誤差，三個(gè)圓弧不能相交于一點(diǎn)，而形成了一個(gè)誤差三角形，這時(shí)可取三角形的中點(diǎn)作為虛震源。求出 0*后，作 00*的中垂線，它就是反射面的位置。每條時(shí)距曲線所繪的反射面長度，應(yīng)以虛震源至?xí)r距曲線兩端點(diǎn)的o1 o2 t t x v2 v1 t01 t02 a b 圖 5 o*s1，、o*s2 線與 00*的中垂線的交點(diǎn)為限，即圖中的 ab 線段。 8.6 面波資料解釋 利用頻散曲線解釋，&quo

40、t;之'字型異常對(duì)應(yīng)地下彈性介質(zhì)的分界面。 如果將 h v r - 曲線轉(zhuǎn)化為 h v ri - 曲線，解釋結(jié)果更加直觀。 如果速度曲線上讀取的 n-1 層平均速度隨深度遞增時(shí)，則 n-1 層至 n 層之間的面波層速度計(jì)算公式為： ) /( ) (1 1 1 , , , - - - - =n n n n r n n r n rih h h v h v v 如果速度曲線上讀取的 n-1 層平均速度隨深度遞減時(shí)，則 n-1 層至 n 層之間的面波層速度計(jì)算公式為： ) / / /( ) (1 1 , 1 , 1 , - - - - - =n n r n n n r n n n n rih

41、v h h v h h h v 巖土工程勘查中，常用面波速度進(jìn)行地質(zhì)分層，對(duì)建筑場地進(jìn)行地基評(píng)價(jià)。 o t x v2 1 s1 a b 圖 6 s2 o* 9 實(shí)習(xí)報(bào)告的編寫 一、緒言 簡要說明本次教學(xué)實(shí)習(xí)的目的，任務(wù)，工作范圍，工區(qū)概況，實(shí)習(xí)過程，完成情況，主要收獲。 二、工區(qū)地質(zhì)及地球物理概況 三、所實(shí)習(xí)的方法、技術(shù)及其選擇依據(jù) 四、資料的整理和解釋成果 1工區(qū)位置圖； 2觀測系統(tǒng)圖； 3折射波時(shí)距曲線圖及深度剖面（包括必要的數(shù)據(jù)表）； 4反射波時(shí)距曲線圖及深度剖面（包括必要的數(shù)據(jù)表）； 五、結(jié)束語 實(shí)習(xí)體會(huì)、存在問題、建議、其他。 錄 附錄 1 ：采集系統(tǒng)簡介 （一）地震勘探儀器設(shè)備的功能 1. 地震儀 圖 圖 1 geode 地震儀 geode 是一個(gè)道數(shù)為 3、6、8、12、16 或 24 道的地震數(shù)據(jù)采集站，.記錄系統(tǒng)可以由一個(gè)便攜式計(jì)算機(jī)或一個(gè) str