勘查技術(shù)方法概論課件

勘查技術(shù)方法概論

緒言—主要內(nèi)容1.物探及其分類2.工程與環(huán)境物探的應(yīng)用範(fàn)圍3.工程與環(huán)境物探的特點(diǎn)4.工程與環(huán)境物探的主要方法及其發(fā)展物探及其分類工程與環(huán)境物探：地球物理勘探在工程、水文及環(huán)境地質(zhì)工作中的一個(gè)應(yīng)用分支。地球物理勘探:

通過觀察和研究各種地球物理場的變化來解決地址問題的一種勘查方法。地球物理場:

指存在於地球內(nèi)部及其周圍的、具有物理作用的物質(zhì)空間。物探及其分類地球物理場:

重力場：地球內(nèi)部及其周圍具有重力作用的物質(zhì)空間；電（磁）場：天然或人工建立的具有電（磁）力作用的物質(zhì)空間；彈性波場：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)傳播的物質(zhì)空間。物探及其分類地球物理異常：組成地殼的不同巖土介質(zhì)往往在密度、彈性、電性、磁性、放射性及導(dǎo)熱性方面存在差異，這差異將會引起相應(yīng)的地球物理場在空間（或時(shí)間）上的局部變化。物探及其分類物探方法的特點(diǎn)：憑藉儀器對地質(zhì)構(gòu)造或巖土介質(zhì)引起的地球物理異常進(jìn)行觀測，而不是直接觀測地質(zhì)構(gòu)造或巖土介質(zhì)本身，是一種間接的手段。比鑽探等其他直接的地質(zhì)勘查手段具有無損、快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，已被各系統(tǒng)各部門廣泛採用物探及其分類根據(jù)所研究的地球物理場的不同，物探方法通?？煞忠韵聨状箢悾?/p>

1.地震勘探和聲波探測；

2.電法勘探；

3.重力勘探；

4.磁法勘探；

5.核地球物理勘探；

6.地?zé)峥碧?。物探及其分類地球物理場的探測範(fàn)圍十分廣闊，就工作環(huán)境而言，又可將物探分為：

1.地面物探；

2.航空物探；

3.海洋物探；

4.地下物探；物探及其分類按照不同的工作目的和應(yīng)用範(fàn)圍，人們習(xí)慣於將物探方法歸類為：

1.金屬（及非金屬）物探；

2.石油（天然氣）物探；

3.煤田物探；

4.工程及環(huán)境物探；

5.深部物探；物探及其分類上述三種分類中的後兩種都是以第一種分類方法中的某幾種方法為主的組合，例如：航空物探主要包括磁法、電法和核物探；石油物探以地震法為主，其次是重力法、磁法和電法。物探及其分類物探的應(yīng)用受到一定的地質(zhì)及地球物理?xiàng)l件的限制，主要指：

1.探測對象與周圍巖石間必須具有明顯的，可以探測到的物理性質(zhì)上的差異，或物質(zhì)分佈的不均勻；

2.探測對象要有一定的規(guī)模，且埋藏不太深，足以產(chǎn)生儀器可以發(fā)現(xiàn)和圈定的地球物理異常；

3.各種干擾因素產(chǎn)生的干擾場相對異常應(yīng)足夠弱，或具有不同的特徵，以便能夠予以分辨或消除。物探及其分類物探異常的多解性：對同一個(gè)地球物理異常的解釋可以有互不相同甚至截然相反的結(jié)論。造成多解性的原因很多，有數(shù)學(xué)上解的不穩(wěn)定性、觀測誤差、干擾因素等。但最根本的原因還是地球深部的不可入性所帶來的觀測數(shù)據(jù)中“資訊量”不足，這些問題目前還沒有找到切實(shí)有效的解決辦法。工程與環(huán)境物探的應(yīng)用範(fàn)圍工程與環(huán)境物探主要是用於研究工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及環(huán)境地質(zhì)有關(guān)問題的一套勘查地球物理方法，主要應(yīng)用於以下方面：（1）區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查；（2）工程地質(zhì)環(huán)境調(diào)查；（3）工程施工或巷道掘進(jìn)過程中的的超前預(yù)測（4）工程施工品質(zhì)及工程現(xiàn)狀的檢測；（5）環(huán)境地質(zhì)方面；（6）水資源的調(diào)查；（7）考古及文物保護(hù)方面的調(diào)查。工程與環(huán)境物探的特點(diǎn)工程及環(huán)境物探通常有以下特點(diǎn)：（1）大部分的對象是淺、小的物體，探查深度從幾十釐米到幾十米，要求探查的解析度高、定量解釋精度高；（2）不僅要求搞清探查對象的分佈規(guī)律，還往往要求探查單個(gè)對象（如溶洞）的空間位置；（3）與工程及環(huán)境地質(zhì)工作結(jié)合緊密，探查資料往往用於設(shè)計(jì)或施工，時(shí)間上銜接緊，這常使得探測結(jié)論能及時(shí)得到驗(yàn)證和回饋，對工作結(jié)論要高；（4）探查對象複雜。工程與環(huán)境物探的主要方法及其發(fā)展彈性波法：折射波法淺層橫波反射法反射波法連續(xù)剖面法淺地層剖面法聲波法面波勘探鑽孔透射CT

跨孔法工程與環(huán)境物探的主要方法及其發(fā)展電法：直流電法：電測深電剖面法高密度電法

激發(fā)極化法：時(shí)間域法頻率域法

電磁法：甚低頻法音頻大地電場法頻率測深多頻地面電磁法瞬變電磁法探地雷達(dá)

工程與環(huán)境物探的主要方法及其發(fā)展核物探：

γ測量

α卡法

α杯法氡氣測量其他方法：高精度磁測高精度重力測量遙感遠(yuǎn)紅外攝影和攝像測井以及靜力觸探與物探測井技術(shù)結(jié)合第1篇地震勘探地震勘探：研究人工激發(fā)的地震（彈性）波在淺層巖、土介質(zhì)中的傳播規(guī)律。

波傳播的動(dòng)態(tài)特徵的兩方面：運(yùn)動(dòng)學(xué)特徵：波傳播的時(shí)間與空間的關(guān)係；動(dòng)力學(xué)特徵：波傳播中其振幅、頻率、相位等的變化規(guī)律。1地震波動(dòng)力學(xué)1.1彈性理論基礎(chǔ)

1.2縱波與橫波

1.3地震波的傳播

1.4地震面波

1.5地震波的繞射

1.6反射地震記錄道的形成

1.7地震勘探的地質(zhì)基礎(chǔ)1.1彈性波理論基礎(chǔ)1.1.1理想介質(zhì)和粘彈性介質(zhì)

理想介質(zhì)：完全彈性體，外力取消後，能夠立即完全地恢復(fù)為原來狀態(tài)的物體。

粘彈性介質(zhì)：塑性體，外力去掉後，仍保持其受外力時(shí)的形態(tài)。1.1彈性波理論基礎(chǔ)1.1.1應(yīng)力、應(yīng)變與彈性常數(shù)

應(yīng)力：法向應(yīng)力，切應(yīng)力1.1彈性波理論基礎(chǔ)1.1.1應(yīng)力、應(yīng)變與彈性常數(shù)

應(yīng)變：線應(yīng)變體應(yīng)變切應(yīng)變轉(zhuǎn)動(dòng)1.1彈性波理論基礎(chǔ)彈性常數(shù)

胡克定律：f=-kx

拉梅常數(shù)：λ和μ

楊氏模量E

泊松比σ

體積壓縮模量K1.2縱波與橫波1.2.1波動(dòng)方程

縱波：脹縮力作用下產(chǎn)生由體變係數(shù)θ決定的介質(zhì)體積相對脹縮的擾動(dòng)；

橫波：在旋轉(zhuǎn)外力作用下產(chǎn)生由向量ω決定的角度轉(zhuǎn)動(dòng)的擾動(dòng)

1.2縱波與橫波縱波與橫波的特點(diǎn)1.2縱波與橫波橫波的傳播特徵1.2縱波與橫波1.2.2振動(dòng)圖和波剖面

波的相位、波的振幅、視週期、視頻率、視波長、波數(shù)1.2縱波與橫波球面波傳播與縱波傳播1.2縱波與橫波球面波的質(zhì)點(diǎn)位移1.2縱波與橫波1.2.3地震波的頻譜

地震子波振幅譜相位譜傅立葉正變換傅立葉反變換1.2縱波與橫波1.2.4地震波的能量、吸收與衰減

地震波的能量與球面擴(kuò)散

1.2縱波與橫波1.2.4地震波的能量、吸收與衰減

波的吸收衰減

1.3地震波的傳播

2．費(fèi)馬原理費(fèi)馬原理表明，地震波沿射線傳播的旅行時(shí)和沿其他任何路徑傳播的旅行時(shí)相比為最小，亦波是沿旅行時(shí)間最小的路徑傳播(最小時(shí)間原理)的。在時(shí)間場內(nèi)，將時(shí)間相同的值連起來，組成等時(shí)面，等時(shí)面與射線成正交關(guān)係。1.3.3球面波的反射和透射以及首波的形成

折射波形成的條件:下層介質(zhì)的速度大於上層介質(zhì)的速度，實(shí)際工作中折射介面比反射介面少得多。

下麵根據(jù)惠更斯原理來討論折射波的傳播方向折射線和介面法線的夾角為i′，從下圖可以看出：（1.3.14）折射波的形成與傳播1.4地震面波1.4.1瑞雷面波的傳播特點(diǎn)

1.5地震波的繞射1.5.1繞射

1.5.2橫向解析度

廣義繞射理論說明，地面上某點(diǎn)O（自激自收點(diǎn)）的能量都是地下介面上每一繞射點(diǎn)對它“貢獻(xiàn)”的結(jié)果，問題是每一個(gè)點(diǎn)的“貢獻(xiàn)”都是等量的嗎？理論和實(shí)踐證明它們不是等量的並且有一個(gè)確定的範(fàn)圍。分析認(rèn)為在地面O點(diǎn)觀測到的波的能量主要是由該範(fàn)圍內(nèi)的繞射點(diǎn)形成的繞射波對該觀測點(diǎn)的“貢獻(xiàn)”。這個(gè)帶我們稱為菲涅爾帶。影響地震波速度的因素：1．巖土介質(zhì)的密度一般情況下，巖石越緻密，波速越高，

1.7地震勘探的地質(zhì)基礎(chǔ)

不同巖石的密度與速度的關(guān)係曲線2.同樣巖性的巖土介質(zhì)，當(dāng)孔隙度大時(shí)，其速度值相對變小。

孔隙度和速度的關(guān)係曲線

3．地層埋深和地質(zhì)年代一般情況下巖石埋藏得越深，反映它們的年代越老，承受上覆地層壓力的時(shí)間長、強(qiáng)度大，這就是所謂的壓實(shí)作用。因此同樣巖性的巖石，埋藏深、時(shí)代老的要比埋藏淺、時(shí)代新的巖石速度更大。

巖性和彈性常數(shù)

1.7.2淺層地震地質(zhì)條件地震勘探的效果在很大程度上取決於工作地區(qū)是否具有應(yīng)用地震勘探的前提，也就是工區(qū)的地震地質(zhì)條件。在淺層地震勘探中，其地震地質(zhì)條件主要是指淺部巖土介質(zhì)的性質(zhì)和地質(zhì)特徵，以及地表的各種影響因素。可從以下幾個(gè)方面來討論。1．疏鬆覆蓋層2．潛水面和含水層3．地質(zhì)剖面的均勻性1.疏鬆覆蓋層

疏鬆覆蓋層的特徵： 其與下伏基巖層之間存在明顯的速度分界面，是折射法探測基巖介面的前提條件； “低速帶”對反射法的影響：使反射波走時(shí)產(chǎn)生“滯後”現(xiàn)象；產(chǎn)生多次反射；多次波類型示意圖

2.潛水面和含水層（aquifer)

當(dāng)疏鬆的覆蓋層或風(fēng)化帶飽含地下水時(shí),其波速將會明顯地增大。因此當(dāng)潛水面位於疏鬆的‘低速帶’中時(shí)，則會形成明顯的波速介面，從而改變了疏鬆低速帶的性質(zhì)，使淺層地震探測到的表層低速帶只是地下水面以上的疏鬆層，而不是地質(zhì)巖性上的疏鬆層。一般地層含水的影響不會象疏鬆層那樣明顯。此外，實(shí)踐表明當(dāng)激震點(diǎn)位於潛水面以下激發(fā)時(shí)，所產(chǎn)生的地震波頻率成份比較豐富，能量也較強(qiáng)，易於獲得較好的效果。因此潛水面離地表較近是淺層地震勘探的有利條件。

3.地質(zhì)剖面的均勻性淺層地質(zhì)剖面的縱向或橫向的不均勻性和不穩(wěn)定性都將影響地震波傳播的速度或走時(shí),給地震工作帶來困難。

4．地震介面和地質(zhì)介面的差異

地震介面是指地震波傳播時(shí)與波速變化有關(guān)的波阻抗差異介面（物理介面），而地質(zhì)介面是巖性不同或時(shí)代不同的介面（與波速無關(guān)，即使波速大致相同的地層，只要地質(zhì)學(xué)的記述不同，也認(rèn)為是屬於兩個(gè)地層）。對地震工程而言，從動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)—--按彈性波速劃分地層，應(yīng)該說更為合理。

5.“地震標(biāo)誌層”的確定

在較大範(fàn)圍內(nèi)進(jìn)行地震勘探工作，或作長地震剖面時(shí)，為了連接全區(qū)的地層和查明構(gòu)造形態(tài)的變化，需要在測區(qū)內(nèi)確定一個(gè)易於追蹤的“地震標(biāo)緻層”，以此作為對比連接全區(qū)地層的標(biāo)誌?；疽螅罕仨氃谳^大範(fàn)圍內(nèi)分佈穩(wěn)定，且具有較明顯的地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)特徵。一般要求其與地質(zhì)層一致。2地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)

地震勘探的基本任務(wù)之一是確定地下的地質(zhì)構(gòu)造，解決該任務(wù)主要是利用波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，即研究地震波在傳播過程中波前的空間位置與其傳播時(shí)間之間的幾何關(guān)係，這種關(guān)係可用時(shí)間場來描述.正演問題：給定地下介面的產(chǎn)狀要素和速度參數(shù)等，求各種波（包括直達(dá)波、折射波和反射波等）的時(shí)間場反演問題：根據(jù)實(shí)際獲得的時(shí)間場求取地下介面的幾何形態(tài)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)等。時(shí)距曲線：測線上各接收點(diǎn)座標(biāo)與波至?xí)r間的關(guān)係曲線2.1直達(dá)波與折射波時(shí)距曲線2.1.1直達(dá)波時(shí)距曲線直達(dá)波即是從震源點(diǎn)出發(fā)不經(jīng)反射或折射以地表速度直接傳播到各接收點(diǎn)的地震波。當(dāng)震源位於地表附近，並採用縱測線觀測時(shí)，其時(shí)距曲線方程為：傾斜介面折射波時(shí)距曲線（1）上傾與下傾方向時(shí)距曲線斜率不同,其視速度不同,上傾方向視速度大於下傾方向的視速度。（2）上傾與下傾方向觀測到的初至區(qū)距離和盲區(qū)大小不同，在下傾方向接收時(shí)，初至區(qū)距離和盲區(qū)較小，截距時(shí)間也要小些。在上傾方向接收時(shí)，初至區(qū)距離和盲區(qū)要大些，截距時(shí)間也要大些。據(jù)此可以判斷介面的傾向。2.傾斜折射層4.彎曲介面的折射波時(shí)距曲線時(shí)距曲線與介面的彎曲形狀成鏡象對稱為了識別穿透現(xiàn)象，我們可採取追逐觀測，即接收地段不變，激發(fā)點(diǎn)位置改變，這樣可以得到二支時(shí)距曲線，稱追逐時(shí)距曲線。對折射波來說，追逐時(shí)距曲線是彼此平行的，而存在穿透現(xiàn)象時(shí)追逐時(shí)距曲線則不平行。2.2.1單一傾斜介面1.繞射波地層介質(zhì)中可能的繞射點(diǎn)：斷層的棱角點(diǎn)、地層尖滅點(diǎn)、不整合面的突起點(diǎn)或侵入體邊緣等巖石物性顯著變化的地方。波的旅行時(shí)繞射波的走時(shí)由兩部分組成：（1）入射波到達(dá)A點(diǎn)所需時(shí)間（2）繞射波從A點(diǎn)到達(dá)D點(diǎn)所需時(shí)間繞射波傳播的總時(shí)間t為：繞射波及其時(shí)距曲線2.4繞射波和多次反射波時(shí)距曲線2.多次反射波時(shí)距曲線當(dāng)?shù)叵麓嬖趶?qiáng)波阻抗介面時(shí)（如在水域開展調(diào)查時(shí)的水底介面、淺層基巖面等),往往能夠產(chǎn)生多次反射波。多次反射波可分為全程多次波和層間多次波等，在地震記錄上出現(xiàn)得最多、也比較容易識別的是全程多次反射波。形成二次反射波1.淺層地震儀（seismograph）

地震儀是將檢波器輸出的信號進(jìn)行放大、顯示並記錄下來的專門儀器，一般都具有濾波、放大、信號疊加、高精度計(jì)時(shí)以及數(shù)字記錄和微機(jī)處理等功能。我國目前常用的淺層地震儀多為12道或24道。淺層地震儀3工程地震勘探儀器設(shè)備簡介檢波器（左）實(shí)質(zhì)性元件圖解（右）動(dòng)圈檢波器的一半3.2.1

檢波器檢波器又稱拾震器,是安置在地面、水中或井下以拾取大地振動(dòng)的地震探測器或接收器，它實(shí)質(zhì)是將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號的一種感測器?，F(xiàn)代地震檢波器幾乎完全是動(dòng)圈電磁式(用於陸地工作）和壓電式(用於海洋和沼澤工作)的。這裏只介紹接收縱波的垂直檢波器。CDJ-Z4-100赫垂直檢波器CDJ-P4-100赫水準(zhǔn)檢波器

淺震儀及其野外工作佈置CFS-2A型可控震源4.1資料採集

4地震反射波法主要任務(wù)是獲取第一手實(shí)際觀測資料，為地震數(shù)據(jù)處理和解釋提供物質(zhì)基礎(chǔ)。其採集資料的好壞將直接影響到資料處理的品質(zhì)和解釋的精度，關(guān)係到地質(zhì)成果的優(yōu)劣，因此，它是地震勘探工作中重要的環(huán)節(jié)之一反射地震勘探資料采集現(xiàn)場波動(dòng)傳播和界面關(guān)係示意圖4.1.1有效波與干擾波有效波：可用於解決所提出的地質(zhì)任務(wù)的波干擾波：所有妨礙有效波識別和追蹤的其他波。由此可見，在反射縱波法勘探中，一般只有反射縱波是有效波，其他波屬於干擾範(fàn)疇．根據(jù)各種環(huán)境、激發(fā)以及傳播因素產(chǎn)生的干擾的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，將干擾波分為兩類，（1）規(guī)則干擾波，（2）不規(guī)則干擾波。干擾波主要特點(diǎn)：1．規(guī)則干擾波規(guī)則干擾波主要有：聲波、面波、工業(yè)電干擾、多次反射波、側(cè)面波以及繞射波等。其主要特點(diǎn)為在時(shí)間或空間上表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，能量一般較強(qiáng)。與有效波的差異主要表現(xiàn)在頻率、視速度和到達(dá)時(shí)間三個(gè)方面。2．不規(guī)則干擾波它主要包括微震（即與激發(fā)震源無關(guān)的地面擾動(dòng)），低頻和高頻背景等。其主要特點(diǎn)是在時(shí)間和空間上表現(xiàn)出無規(guī)律性，即是一種隨機(jī)的能量較強(qiáng)、頻率不定的干擾。淺層地震波的頻率譜（a），視波長譜（b）和視速度譜（c）頻率譜視波長譜視速度譜應(yīng)考慮：工作任務(wù)、探測對象、前期地質(zhì)工作和物探工作。測線佈置原則：(1)測線最好為直線。其切面為一平面，所反映的構(gòu)造形態(tài)較真實(shí)。(2)主測線垂直巖層或構(gòu)造走向。目的：控制構(gòu)造形態(tài)，利於資料分析與解釋。(3)儘量與其它物探線一致（或過鑽孔）。便於綜合分析解釋。(4)疏密程度應(yīng)據(jù)地質(zhì)任務(wù)、探測對象大小及複雜程度等因素確定。(5)應(yīng)盡可能避開地形起伏較大和地物障礙等線路，力求以最少的工作量來解決地質(zhì)問題。(6)測線佈置應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離非地震干擾源。4.1.2測線佈置和觀測系統(tǒng)4.1.2.1測線佈置圖1.4.3“王”字形測線工作中：作輔助測線佈置，解決一些特殊問題（如探測洞穴、古墓、古河床等），彌補(bǔ)縱測線的不足。測線佈置形式1.接收點(diǎn)、激發(fā)點(diǎn)在同一直線上。工作中：多使用縱測線。處理、分析、解釋方便。2.非縱測線

幾種測線形式接收、激發(fā)點(diǎn)不在同一測線上。非縱測線：橫測線、側(cè)測線、弧形測線。1.道間距

定義：相鄰兩道檢波器的間距，用△X表示。

工作中：調(diào)查目的不同，△X不一樣。一般，道間距小，測量精度高，綜合確定。

淺折：5m，10m；淺反：2～5m。有時(shí)為求準(zhǔn)表層速度：震源附近加密點(diǎn)，構(gòu)成不等間距排列。2.排列長度

顯然，道間距大，排列長度大，工作效率高。不宜太大，相位追蹤對比困難，遠(yuǎn)處能量衰減大。

4.1.2.2觀測系統(tǒng)觀測系統(tǒng)的概念定義：激發(fā)點(diǎn)與接收排列的相對位置關(guān)係。一般以縱測線觀測為主。定義：離開炮點(diǎn)最遠(yuǎn)的檢波點(diǎn)與炮點(diǎn)的距離，用Xmax表示。與探測深度有密切關(guān)係。折射：目的層深度的5～7倍；反射：目的層深度的0.7～1.5倍。3.偏移距定義：炮點(diǎn)離最近一個(gè)檢波器的距離，用X1表示。工作中：端點(diǎn)不設(shè)檢波器。一般為道間距的整數(shù)倍。4.最大炮檢距1．綜合平面圖示法如圖1.4.4所示，它是目前生產(chǎn)中最常用的觀測系統(tǒng)圖示方法。它從分佈在測線上的各激發(fā)點(diǎn)出發(fā)，向兩側(cè)作與測線成45

角的直線座標(biāo)網(wǎng)，將測線上對應(yīng)的接收排列投影到該45

角的斜線上，並用顏色或加粗線標(biāo)出對應(yīng)線段。圖1.4.4用綜合平面圖表示觀測系統(tǒng)4．多次覆蓋觀測系統(tǒng)為了壓制多次反射波之類的特殊干擾波，提高地震記錄信噪比，採取有規(guī)律地同時(shí)移動(dòng)激發(fā)點(diǎn)與接收排列，對地下介面反射點(diǎn)多次重複採樣的觀測形式叫多次覆蓋觀測系統(tǒng)。

D’DO64O58O412O316O220O1244.1.3地震波的激發(fā)與接收埋藏條件的選擇，由圖可見：1-最好耦合，埋置在挖過的地表裏；2-好的耦合，埋置在挖過的地表裏，相位畸變較??；3-較好的耦合，埋置在粗掃過的地表裏，振幅有衰減，相位畸變中等；4-壞的耦合，埋置在沒做任何處理的地表，振幅衰減和相位畸變均較大。P波（縱波）的激發(fā)，對震源的要求：①激發(fā)力要豎直向下。②激發(fā)裝置或藥包與大地耦合要好。為提高勘探的解析度，希望激發(fā)信號的頻帶寬，主頻高SH波（橫波）的激發(fā)與接收：接收：接收方式和要求基本與P波相同，唯一不同的是採用水準(zhǔn)檢波器接收對震源的要求：1）激發(fā)力與地面水平，且垂

直於測線。2）激發(fā)裝置或藥包與大地耦

合要好。4.1.4.3最佳接收段問題最佳接收地段又稱為“最佳時(shí)窗”。在最佳時(shí)窗內(nèi)接收，可避開面波和折射波的干擾，此外，其反射波振幅隨炮檢距的增大而減小，相位隨炮檢距的增大而基本保持不變?？梢姟Ｗ罴褧r(shí)窗的選取關(guān)鍵在於選取接收排列的兩個(gè)端點(diǎn)。即選擇偏移距和最大炮檢距。

圖1.4.15(a)相對振幅曲線(b)相位曲線圖1.4.15給出了該模型的反射波振幅和相位隨炮檢距變化的曲線圖。由圖可見，在最佳時(shí)窗內(nèi)接收，可避開面波和折射波的干擾，此外，其反射波振幅隨炮檢距的增大而減小(正常變化)，相位隨炮檢距的增大而基本保持不變

淺震試驗(yàn)記錄右圖為單次覆蓋的淺震試驗(yàn)波形記錄,在該記錄上可以看到清晰的聲波、面波、直達(dá)波、反射波的同相軸(event)分佈。從這張記錄上能較容易地識別出反射波，說明其工作條件良好，易於選定最佳接收窗口。反射波聲波面波4.2資料處理地震資料數(shù)字處理是指用電腦對採集的原始資料進(jìn)行以壓制干擾，提高信噪比和解析度，提取地震參數(shù)為目的的一整套處理方法和技術(shù)。它可為資料解釋提供反映地下結(jié)構(gòu)和巖性等的地震剖面和參數(shù)。

淺層反射波資料的處理系統(tǒng)介紹（1）數(shù)據(jù)資料的輸入和顯示；（2）切除：頂部切除，底部切除；（3）靜校正；（4）頻譜分析；（5）抽道集、動(dòng)校正和水準(zhǔn)疊加；（6）速度分析；（7）數(shù)值濾波；（8）偏移處理；（9）時(shí)深轉(zhuǎn)換。圖1.4.19二維反射縱波多次覆蓋資料處理流程圖

T50T46XT46ZT46ST464.2.2頻譜分析

所謂頻譜(振幅譜)表示波的能量相對頻率的變化規(guī)律。頻譜分析的目的在於瞭解有效波和干擾波的頻譜分佈範(fàn)圍，以便選取合適的頻率濾波器，壓制干擾波，突出有效波，提高記錄的信噪比。此外還為進(jìn)行巖性巖相解釋等提供參數(shù)。1、頻譜分析公式

地震信號在頻率域和時(shí)間域中表示為:處理時(shí),必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行離散。對X(t)按△t時(shí)間間隔採樣，共有N個(gè)離散值；對X(f)按△f頻率間隔採樣，共有M個(gè)離散值。則：

式中：m、n均為整數(shù)。m=0,1,…M-1；n=0,1,…N-1。

n△t=T為頻譜分析的時(shí)窗長度。

濾波:一個(gè)原始信號通過某一裝置後變?yōu)橐粋€(gè)新信號的過程。原始信號――輸入;

新信號――輸出;

裝置――濾波器。4.2.3數(shù)字濾波處理1.濾波器的概念

據(jù)濾波器定義：易理解大地就相當(dāng)於一個(gè)濾波器，它吸收了信號中的高頻成分，只讓低頻成分通過，對波形進(jìn)行了改造，這個(gè)過程就是濾波。

就大地濾波過程來說：激發(fā)地震波――輸入信號，用X(t)表示；大地――濾波器，用H(t)表示；地表的波動(dòng)――輸出信號，用Y(t)表示。(1)頻率回應(yīng)：濾波器對信號頻率的影響。表示，也叫做頻率函數(shù)或傳遞函數(shù)。

(2)脈衝回應(yīng)：濾波器對信號波形的影響。表示，也叫做時(shí)間函數(shù)或?yàn)V波因數(shù)。2.濾波器的回應(yīng)特性定義：從輸入、輸出間關(guān)係定義出的濾波器特性。輸入為單位脈衝→濾波器→

輸入為

→濾波器→求兩個(gè)回應(yīng)方法：濾器可通過兩種方式實(shí)現(xiàn)：時(shí)間域：可用輸入信號與濾波器的脈衝回應(yīng)的褶積(2)頻率域：可用輸入信號的頻譜X(f)與濾波器的頻率回應(yīng)函數(shù)H(f)的乘積

在兩個(gè)域中表示的濾波機(jī)理可歸結(jié)為：時(shí)間域：頻率域：

3.濾波機(jī)理

用電腦處理地震資料時(shí)，對連續(xù)信號要離散取樣，對連續(xù)信號濾波處理也可以通過對離散信號的濾波來實(shí)現(xiàn)。

定義：利用有效波和干擾波在頻率上的差異來壓制干擾波、突出有效波的方法。由於其信號以及濾波因數(shù)都是單變數(shù)的函數(shù)，因此頻率濾波又稱一維濾波。4.2.3.2一維頻率濾波(1)理想低通濾波器記錄頻譜中：低頻有效波，高頻干擾波。數(shù)學(xué)模型：

1.理想濾波器

地震記錄中：干擾波出現(xiàn)在頻譜兩端，有效波位於頻譜中間。數(shù)學(xué)模型：(2)理想帶通濾波器圖1.4.25理想帶通濾波器的頻率回應(yīng)

根據(jù)S△(f)和N△(f)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)頻率濾波器的頻率回應(yīng)，據(jù)有效波與干擾波的頻譜差異設(shè)計(jì)濾波器的頻率回應(yīng)函數(shù)。

（1）

確定有效波和干擾波的頻譜範(fàn)圍，對地震記錄X(n△t)進(jìn)行傅氏變換，求出地震記錄的頻譜X△(f),確定有效波和干擾波的頻譜S△(f)和N△(f)範(fàn)圍(2)設(shè)計(jì)頻率濾波器(3)進(jìn)行濾波計(jì)算

對地震記錄道X(n△t)進(jìn)行濾波，相當(dāng)於令X(n△t)的譜X△(f)同濾波器的頻率函數(shù)相乘，相乘後可得到期望的輸出信號△(f)2.頻率濾波的實(shí)現(xiàn)

在對實(shí)際的淺震資料進(jìn)行頻率濾波時(shí)，一般應(yīng)按以下幾個(gè)步驟進(jìn)行：顯然，經(jīng)相乘運(yùn)算後，得到的輸出信號壓制了高、低頻的干擾。(4)輸出濾波後的地震記錄

對輸出信號的頻譜進(jìn)行傅氏反變換，便得到濾波後的地震記錄。頻率濾波的整個(gè)過程可以歸結(jié)為下麵的數(shù)學(xué)運(yùn)算：→→五、靜校正地震勘探的基本理論前提：以地面為水平面、近地表介質(zhì)均勻。實(shí)際情況：地形起伏不平、地表介質(zhì)不均，速度變化大，震源深度不一。地震資料處理技術(shù)要求：地形水準(zhǔn)，炮點(diǎn)、接收點(diǎn)在同一水準(zhǔn)面上，低速帶均勻。表層因素的校正，即靜校正。靜校正一般分為野外(一次)靜校正和剩餘靜校正等.

利用野外實(shí)測的表層資料直接進(jìn)行的靜校正。又稱基準(zhǔn)面校正。1、野外(一次)靜校正定義：基本思想：

人為選定一個(gè)靜校正基準(zhǔn)面，一般在地表與低速帶底介面的中部。將所有炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)都校正到該基準(zhǔn)面上，用低速帶層以下的速度代替低速帶的速度，從而去掉表層因素的影響，以滿足地表水平、表層介質(zhì)均勻的假設(shè)條件。井深校正、地形校正、低速帶校正。包括：(1)井深校正定義：將井中炮點(diǎn)的位置校正到地面Oj點(diǎn)，校正量為：

野外(一次)靜校正量計(jì)算示意圖

1.基準(zhǔn)面；2.地形線3.基巖頂面

4.反射介面O—炮點(diǎn)Sj—接收點(diǎn)因?yàn)榫钚Ｕ偸窍驎r(shí)間增大的方向校正，故此式前面取負(fù)號。

影響地震時(shí)間剖面的品質(zhì)；影響層速度及平均速度的計(jì)算精度。

4.2.5速度分析

速度參數(shù)在反射法數(shù)據(jù)處理至關(guān)重要。最終影響到地質(zhì)解釋的精度目的：第一：為水準(zhǔn)疊加、偏移等提供處理的速度參數(shù)；第二：為時(shí)深轉(zhuǎn)換提供平均速度。速度分析常採用：速度譜分析，速度掃描。獲得地震波速度的途經(jīng)通常有以下幾種：（1）地震測井或聲波測井；（2）折射法求?。唬?）利用地震反射資料作速度分析。4.2.5.3各種速度的概念及相互關(guān)係1．各種速度的概念及計(jì)算1）真速度：是無限小體積巖石所固有的性質(zhì)，波以該速度走過無限小體積的巖石。其定義可用微分式2）層速度：地下介質(zhì)由若干個(gè)平行的地震層所組成。此時(shí)，將每一個(gè)地震層看作為一種均勻介質(zhì)，取其中各分層真速度的平均

3）平均速度：在水準(zhǔn)層狀介質(zhì)中，取垂直於層理的射線段長度與該長度內(nèi)波傳播時(shí)間之比為平均速度4）均方根速度：在水準(zhǔn)層狀介質(zhì)中，取各層層速度對垂直傳播時(shí)間的均方根值就是均方根速度5）射線速度：在水準(zhǔn)層狀介質(zhì)中，波沿某一條射線傳播時(shí)，它傳播的總路徑與總時(shí)間之比就是射線速度時(shí)深轉(zhuǎn)換由於通過水準(zhǔn)疊加或偏移等處理得出的地震剖面，其縱坐標(biāo)是以時(shí)間來表示的，所以稱之為時(shí)間剖面?？梢远ㄐ缘胤从吵龇瓷浣槊娴妮喞?，但介面的確切深度和產(chǎn)狀還和速度參數(shù)密切相關(guān)。為此，必須輸入相應(yīng)的速度參數(shù)，並逐次計(jì)算出各反射介面的深度，將時(shí)間剖面轉(zhuǎn)換為深度剖面，以便更好地進(jìn)行地質(zhì)解釋。4.3資料解釋及應(yīng)用地震時(shí)間剖面實(shí)例4.3.1層位標(biāo)定1.反射波的識別（1）同相性：在地震記錄上，相同相位的連線叫做同相軸，來自同一界面的反射波相同波峰相位的連線與相應(yīng)的反射介面段的形態(tài)相似（2）強(qiáng)振幅特性：來自反射介面的反射波具有顯著增強(qiáng)的特徵（3）波形相似性：同一介面的反射波在相鄰地震道上波形相似（包括視週期、相位個(gè)數(shù)、振幅等）2.標(biāo)準(zhǔn)反射層地質(zhì)屬性的確定：（1）利用連井地震剖面（2）利用層速度資料，（3）利用鑽井和測井資料，（4）利用鄰區(qū)鑽井資料或已知地震層位對比，（5）利用區(qū)域地質(zhì)資料和其他物探資料推斷

層位的閉合測線閉合圈對比

1．背斜在水準(zhǔn)疊加剖面上的幾何形態(tài)特徵。

①平緩背斜，深度剖面與水準(zhǔn)疊加時(shí)間剖面上相似，範(fàn)圍稍寬，背斜頂部位置一致（圖a）。

②曲率大的背斜，水準(zhǔn)疊加時(shí)間剖面比實(shí)際範(fàn)圍寬得多(圖b）。

③對寬度與曲率相同但深度不同的平行背斜，水準(zhǔn)疊加剖面上，隨深度加大，隆起範(fàn)圍加大（圖c）。4.3.3各種地質(zhì)現(xiàn)象在地震剖面上的特徵及解釋

對於曲率相同，深度不同的凹介面，隨著深度的加大將出現(xiàn)不同的反射特徵：淺層為平緩收縮型；中層為聚焦型；深層為回轉(zhuǎn)型；如圖2-8向斜在時(shí)間剖面上的特徵4.3.3.2斷層的特徵和解釋1．水準(zhǔn)地層中的斷層圖1.4.68（a）是水準(zhǔn)地層出現(xiàn)的斷面直立的斷層，這時(shí)水準(zhǔn)疊加剖面的形態(tài)與實(shí)際模型基本一致，只是斷棱處可能出現(xiàn)繞射波。當(dāng)斷面傾斜時(shí)，斷面反射要向其下傾方向偏移（圖1.4.68(b)、(c)）。4.3.5地層構(gòu)造的剖面解釋

三維地震資料解釋一.三維顯示經(jīng)過三維偏移的數(shù)據(jù)體，沒有繞射波、側(cè)面波等干擾，信噪比、可信度及解析度都很高；已基本上與地質(zhì)體近於等價(jià)。將三維數(shù)據(jù)體輸入電腦內(nèi)建立資料庫，有多種顯示方案。顯示可分為兩大類：穿過數(shù)據(jù)體的二維切片顯示和數(shù)據(jù)體本身的立體顯示。

（1）切片顯示三維數(shù)據(jù)體可被垂直地或水準(zhǔn)地切割出各種二維剖面。a．任意方向的垂直切片剖面LINE868地震剖面（解釋後）LINE868地震解釋剖面中斷點(diǎn)LINE8685地震折射波法

地震折射波法是一種簡便經(jīng)濟(jì)的勘探方法，在精度要求不高的情況下，它可為工程地質(zhì)提供

1.淺層地層起伏變化

2.速度橫向變化資料

3.潛水面的變化資料，

4.表層速度和低速帶起伏變化資料（用於反射波法勘探靜校正）。5.1資料採集5.1.1折射波法的觀測系統(tǒng)1.折射波法完整對比觀測系統(tǒng)追蹤單一介面；追蹤多層介面2.不完整對比觀測系統(tǒng)圖1.5.4扇形觀測系統(tǒng)3．非縱測線觀測系統(tǒng)鹽丘的波速高於圍巖，凡經(jīng)過鹽丘的折射波到達(dá)地面觀測點(diǎn)的正常時(shí)間都比沒有經(jīng)過鹽丘的折射波要早，即超前，根據(jù)重疊的扇形排列觀測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的超前，可以圈出高速波的地質(zhì)體5.1.2激發(fā)與接收1．激發(fā)折射波的激發(fā)方式與反射波法基本一致，對於工程地震勘探而言，最常用的就是錘擊和炸藥震源兩種2．接收折射波的接收與反射波法相比，略有不同。主要有：①觀測系統(tǒng)。應(yīng)取得直達(dá)波資料；考慮到折射波的盲區(qū)，炮點(diǎn)與接收排列之間有一定的偏移距（經(jīng)驗(yàn)公式：目的層深度的兩倍）。②道和道距：折射波法勘探中一般採用單個(gè)檢波器作為一道接收，而不搞組合檢波，其主要原因就是它不需要考慮壓制面波干擾問題，因?yàn)槟壳八紤]的折射波僅僅只是首波，即是最先到達(dá)的波。5.2資料處理解釋資料處理和解釋（1）地震記錄進(jìn)行波的對比分析，從中識別並提取有效波的初至?xí)r間、繪製相應(yīng)的時(shí)距曲線；（2）選取相應(yīng)的方法進(jìn)行解釋工作。定性解釋根據(jù)已知的地質(zhì)情況和時(shí)距曲線特徵，判別地下折射介面的數(shù)量及其大致產(chǎn)狀，是否有斷層或其他局部地質(zhì)體存在等，為選定定量解釋方法提供依據(jù)。定量解釋：根據(jù)定性解釋的結(jié)果選用相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法或作圖方法求取各折射面的埋深和形態(tài)參數(shù)。定性與定量解釋是一相互交替和重複的過程。根據(jù)最終的解釋結(jié)果構(gòu)制推斷地質(zhì)圖等成果圖件，並編寫成果報(bào)告。

折射波法資料處理解釋系統(tǒng)流程框圖折射波時(shí)距曲線的繪製要進(jìn)行定量解釋，必須先繪製時(shí)距曲線。時(shí)距曲線的檢查(1)互換時(shí)間的相等性如圖(a)所示。(2)時(shí)距曲線的平行性如圖(b)所示。(3)動(dòng)力學(xué)標(biāo)誌根據(jù)振幅、頻率及波形的變化是判斷一個(gè)新波到達(dá)的重要判據(jù)。5.2.2.1常見地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象的時(shí)距曲線1．透鏡體和尖滅層的折射波時(shí)距曲線2．直立構(gòu)造的折射波時(shí)距曲線2．直立構(gòu)造的折射波時(shí)距曲線當(dāng)兩側(cè)時(shí)距曲線的“脫節(jié)”時(shí)間?t清晰時(shí)，可求出階梯的高?h。5.2.2.2單支時(shí)距曲線的解釋t0

法求折射界面示意圖（1.5.7）定義互換時(shí)為T：(1.5.8)2.相遇時(shí)距曲線的t0法

方法原理：剖面上任取一點(diǎn)D，則在兩條時(shí)距曲線上可分別得到其對應(yīng)的走時(shí)t1

和t2

t0(x)=t1+t2-T=t1-△t(x)=t1–t2+T=t1+△t如何構(gòu)制

（x）曲線？由t0(x)及

（x）的運(yùn)算式得:由此可知:t0(x)與

（x）曲線關(guān)於t1

對稱。實(shí)測折射波時(shí)距曲線及其解釋結(jié)果應(yīng)用實(shí)例介紹1：地劃分出潛水面和基巖介面圖為青海某地的一個(gè)實(shí)測剖面，採用多重相遇觀測系統(tǒng)，道間距10m，經(jīng)時(shí)距曲線繪製和常規(guī)解釋後，較好地劃分出潛水面和基巖介面。圖為福建省福寧高速公路某隧道折射波法地震剖面解釋圖?？v測線折射波法地震剖面解釋圖應(yīng)用實(shí)例介紹2：探測風(fēng)化層厚度及隱伏地質(zhì)構(gòu)造該工區(qū)地表為凝灰?guī)r強(qiáng)風(fēng)化或全風(fēng)化產(chǎn)物，波速V3≤3000m/s；基巖為凝灰?guī)r，波速V3≥3800m/s。風(fēng)化層與基巖之間存在著較大的波速差異，其介面是一個(gè)良好的折射面，有利於折射波法工作的開展。工作時(shí)採用追逐相遇觀測系統(tǒng)，道間距△X=2m，偏移距Xmin=46m，排列長度L=46m；定量解釋採用t0差數(shù)時(shí)距曲線法，有效速度Ve用交點(diǎn)法求得。從解釋圖上可看出，採用折射波法能較好地解決隧道風(fēng)化層厚度及隱伏地質(zhì)構(gòu)造探測等地質(zhì)問題。地震解釋圖剖面圖

此區(qū)表層江水波速為V1=1450-1500m/s；水下砂礫石層波速V2=1500-2500m/s；基巖為白堊系礫巖或砂巖，砂巖波速V3≥2900m/s，礫巖波速V3=5000-5800m/s。由於基巖面是一個(gè)良好的折射面且起伏不大，地震地質(zhì)條件較好。由圖中明顯看出，測線中部基巖隆起，右側(cè)有深槽，後經(jīng)鑽孔和全線施工開挖證明，精度較好。應(yīng)用實(shí)例介紹3：測定覆蓋層厚度及基巖面高程圖為葛洲壩水利樞紐圍堰測區(qū)的一條地震解釋剖面圖。應(yīng)用實(shí)例介紹4：探測構(gòu)造破碎帶

由於構(gòu)造破碎帶內(nèi)的物質(zhì)膠結(jié)較鬆散，波速低，因此，地質(zhì)上的破碎帶往往都是地震上的低速帶。低速帶會使波傳播在時(shí)間上產(chǎn)生滯後，且使能量衰減、頻率變低。因此，可據(jù)記錄上折射波能量的衰減及頻率的變化情況與時(shí)距曲線上波速特徵來判斷破碎帶的存在和位置。由圖中可見：測線中段樁號45-70m範(fàn)圍內(nèi)的基巖波速(2000m/s)與兩側(cè)的基巖波速(4000m/s)有明顯差異，此範(fàn)圍的低速異常與波形記錄上樁號70m附近有效波振幅的明顯衰減一致，因而推斷出這一段為構(gòu)造破碎帶的位置。圖為某水庫選擇壩址進(jìn)行淺層折射勘探的一個(gè)實(shí)例。6地震透射波法

工程地震勘探中，透射波法主要用於

1.地震測井（地面與井之間的透射）

2.地面與地面之間凸起介質(zhì)體的勘查

3.井與井之間地層介質(zhì)體的勘查。地質(zhì)目的不同，所採用的方法手段也不同。但從原理上講，均是採用透射波理論，利用波傳播的初至?xí)r間，反演表徵巖土介質(zhì)的巖性、物性等特性以及差異的速度場，為工程地質(zhì)以及地震工程等提供基礎(chǔ)資料或直接解決其問題。6.1地面與井的透射井口附近激發(fā)，井中不同深度上接收透射波或反之的地震工作稱為地震測井。6.1.1透射波垂直時(shí)距曲線

圖1.6.1地震測井6.1.2資料採集1．儀器設(shè)備圖1.6.4地震測井的各種方法激發(fā)：（1）地面激發(fā)：常用的激發(fā)方式包括：錘擊落重叩板（橫向擊板）炸藥等方式（2）井中激發(fā)：激發(fā)震源主要為：炸藥震源電火花震源機(jī)械振動(dòng)震源圖1.6.3鑽孔橫波錘結(jié)構(gòu)圖3接收1．井下檢波器井下檢波器的功能：拾取地震波引起的井壁振動(dòng)，並轉(zhuǎn)換為電信號，通過電纜送給地面記錄系統(tǒng)。為了使井下檢波器與井壁耦合效果好，常在檢波器上設(shè)計(jì)一推靠裝置。常見的推靠裝置有氣囊式，固定的弓形彈簧式，可收縮的液壓或電動(dòng)式（單臂或雙臂）圖1.6.4地震PS測井示意圖6.1.3資料的處理解釋1）初至拾取2）井源距校正

3）成圖把垂直時(shí)距曲線、層速度曲線（和平均速度曲線）繪在一張圖上，這種圖叫做綜合速度柱狀剖面圖。1.跨孔法

跨孔法可以用來測量鑽孔之間巖體縱、橫波的傳播速度、彈性模量及衰減係數(shù)等，這些參數(shù)可用於巖體質(zhì)量的評價(jià)。

6.2井間的透射圖1.6.10跨孔法示意圖2．透射CT成像技術(shù)

鑽孔CT測量布置示意圖m.跨孔CT成像的實(shí)例成果

某電站壩基CT測量速度等值線圖等值線間隔為200米/秒，該圖表示了橫穿河床底部斷面的基巖速度分佈情況。混凝土澆鑄質(zhì)量超聲CT檢測結(jié)果6.3地面凸起介質(zhì)的透射對於地面凸起介質(zhì)的勘查思路與井間透射法思路基本一致，但激發(fā)和接收所需的儀器設(shè)備完全採用地面地震勘探所用的儀器設(shè)備。檢波器一般採用單分量的縱波或橫波檢波器。對於不規(guī)則形體的凸起介質(zhì)，如坡度較大的巖土山梁等，一般採用透射CT技術(shù)進(jìn)行速度成像圖1.6.15陝北某隧道折射和反射綜合解釋深度剖面1-地形線；2-可靠分界線；3-推測分界線；4-斷層圖1.6.14陝北某隧道透射CT速度等值線剖面6.4速度的應(yīng)用6.4.1動(dòng)彈性參數(shù)的計(jì)算根據(jù)本篇第一章給出的完全彈性體的動(dòng)彈性參數(shù)計(jì)算公式，可計(jì)算出近似的巖土介質(zhì)的動(dòng)彈性參數(shù)，其中工程中最常用的參數(shù)為楊氏模量E，剪切模量和泊松比6.4.2巖土性質(zhì)和巖體質(zhì)量分類根據(jù)有關(guān)資料認(rèn)為可以利用縱波和橫波兩者的速度比(VP/VS)來粗略的劃分巖土的特性。如圖1.6.17所示。6.4.3判別地基砂土的“液化”所謂“液化”是指砂土在一定條件下由原來的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的物理作用過程。如飽和水狀態(tài)下的砂層受到振動(dòng)力的作用之後，它的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，固體顆粒間接觸點(diǎn)的應(yīng)力要降低，而其中孔隙水的壓力會上升，也就是說固體顆粒間的應(yīng)力轉(zhuǎn)移到孔隙水的壓力中去了。當(dāng)孔隙水壓力上升到與觀測點(diǎn)上方覆蓋層的應(yīng)力相等時(shí)，其固體顆粒將處於懸浮狀態(tài)，此時(shí)，砂土層的抗剪強(qiáng)度為零，一般稱它為“液化”?！耙夯弊饔檬股巴磷兂闪苏硿黧w，造成建築物的下沉或傾斜，橋臺偏移，岸坡滑動(dòng)等災(zāi)害?；驹硎菍⒌鼗诘貙恿ψ饔孟庐a(chǎn)生的剪應(yīng)變和抗液化的臨界剪應(yīng)變作對比。6.4.4其他巖土特性參數(shù)1．標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N63.5實(shí)測N63.5值的主要原理是利用鑽具鑽至試驗(yàn)土層標(biāo)高以上15cm處，放入標(biāo)準(zhǔn)貫入器，用重量為63.5kg的穿心錘，提升高度76cm，自由下落將貫入器豎直打入土層中15cm，以後再打入30cm的錘擊數(shù)即是實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63.5的值。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63.5值的大小主要用來判定土層的軟硬程度。7瑞雷波法

瑞雷波法勘探實(shí)質(zhì)上是根據(jù)瑞雷面波傳播的頻散特性，利用人工震源激發(fā)產(chǎn)生多種頻率成分的瑞雷面波，尋找出波速隨頻率的變化關(guān)係，從而最終確定出地表巖土的瑞雷波速度隨場點(diǎn)座標(biāo)的變化關(guān)係，以解決淺層工程地質(zhì)和地基巖土的地震工程等問題。

均勻半空間瑞利面波的傳播特徵1.瑞利面波的速度與泊松比有關(guān)，約為橫波速度的0.91-0.95倍；2.瑞利面波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)軌跡為橢圓；3.瑞利面波穿透深度與波長的關(guān)係穿透深度為一個(gè)波長，勘探深度約半個(gè)波長；4.瑞利面波的衰減沿深度方向衰減快，沿水準(zhǔn)方向衰減慢；瑞利面波法與其它地震方法比較有以下2方面的特點(diǎn)：1.不受地層速度差異的影響：折射波法和反射波法對於波阻抗差異較小的地質(zhì)體介面反映較弱，不易分辨，尤其是折射波法要求下覆層速度大於上覆層速度，否則為其勘探中的盲層，瑞雷波法則不存在這類問題。2.縱橫向解析度高。瑞雷波法根據(jù)其激發(fā)震源的不同，可分為（1）穩(wěn)態(tài)法（2）瞬態(tài)法7.2資料採集

1.穩(wěn)態(tài)法

資料採集中使用一套幅值和頻率可控的非炸藥震源進(jìn)行激發(fā)，通過改變震源的頻率來調(diào)節(jié)探測深度。道間距：

2.瞬態(tài)法

該方法採用錘擊或炸藥震源激發(fā)瑞雷波，在地面按一定方式用垂直速度檢波器接收，並根據(jù)波場的頻散特性，求取VR速度分佈場。7.3資料的處理與解釋7.3.1穩(wěn)態(tài)法1．前期處理穩(wěn)態(tài)法勘探中，由於面波記錄時(shí)常被隨機(jī)雜訊干擾，從而影響波至?xí)r間的拾取，因此，對原始記錄一般要作適當(dāng)?shù)臑V波或園滑處理。處理方法參見反射波法勘探。2．速度的計(jì)算1）時(shí)差法7.3.3綜合解釋7.3.3.1各種波速和能量與介質(zhì)特性的關(guān)係瑞利面波與橫波速度和泊松比的關(guān)係1．波速和介質(zhì)特性2．瑞雷波能量與介質(zhì)特性7.3.3.2層速度與厚度解釋1．解釋步驟1）頻散曲線的繪製在以土體為勘探對象的工作中，以實(shí)測VR為橫坐標(biāo)，以H=0.8λR

為縱坐標(biāo)繪製VR

-0.8λR曲線，這樣繪製的頻散曲線，縱坐標(biāo)可近似代表勘探深度2）定性解釋分析頻散曲線的形態(tài)和變化規(guī)律，初步確定可能的層數(shù)以及各層厚度和速度可能的範(fàn)圍3）定量解釋利用多種分析計(jì)算層速度和厚度的方法，綜合解釋出各層的速度和層厚度。此外，還可利用初步解釋結(jié)果，進(jìn)行正演擬合計(jì)算，從而反演出最佳結(jié)果。2．層厚度與速度的解釋1）層段的劃分層段的劃分主要有兩種方式一次導(dǎo)數(shù)極值點(diǎn)法拐點(diǎn)法2）層速度的計(jì)算①漸近線法②近似計(jì)算法7.4實(shí)際應(yīng)用7.4.1巖土物理力學(xué)參數(shù)計(jì)算1．地基剛度係數(shù)2．土層容許承載力和變形模量7.4.2地基勘察7.4.3路面檢測瑞雷波法用於公路品質(zhì)無損檢測，可以解決如下幾方面的問題：1．確定層狀結(jié)構(gòu)各層的厚度；2．計(jì)算路面的抗壓，抗折強(qiáng)度；3．評價(jià)路基的載荷能力；4．探測路面中的裂隙；5．計(jì)算各層介質(zhì)的動(dòng)彈性模量（結(jié)合縱波資料）。已知在圖中0.8~1.2m間有一寬度為1cm的裂隙，其中充填了砂土。在裂隙處形成“U”字形7.4.4地下空洞和掩埋物探測圖1.7.15是舊煤礦礦井的探測實(shí)例，圖中（a）是工作佈置圖，（b）是實(shí)測的6個(gè)間距的頻散曲線利用70Hz和23Hz的速度值分別確定管道的上下邊界，利用50Hz曲線確定管道的水準(zhǔn)位置。兩處解釋推斷的管道位置如圖1.7.16所示，已知該處管道埋深0.9m，直徑約1m，底坐厚度不詳，解釋的管道頂部埋深為0.8m，與實(shí)際情況誤差0.1m。圖1.7.17是在山西安太堡露天煤礦的開挖平臺上，採用落重震源和瞬態(tài)面波法取得的工作成果。左圖為隨深度變化的面波速度曲線，右圖為鑽孔柱狀圖，由於介面兩側(cè)介質(zhì)的速度參數(shù)差異較大，煤層與速度變化曲線的對應(yīng)情況較好。7.4.5淺層煤田勘探滑坡調(diào)查8樁基無損檢測

8.1樁基的類型和品質(zhì)問題目前採用的樁基主要有鑽孔灌注樁、成管灌注樁、挖孔樁、打入預(yù)製樁、旋噴樁

樁基品質(zhì)檢測包括兩方面的內(nèi)容：（1）樁基品質(zhì)評價(jià)（2）樁基的承載力確定。8.1.1灌注樁的品質(zhì)問題1．樁身混凝土（砼）強(qiáng)度低於設(shè)計(jì)要求。2．樁身結(jié)構(gòu)不完整常見的問題有夾泥、空洞、漏筋、斷裂、縮頸等。3．樁底虛土、沉渣太厚；樁壁附著泥漿層太厚8.1.2鋼筋混凝土預(yù)製樁的品質(zhì)問題1．樁身折斷、開裂，樁入土深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求2．密集樁群施工流向不合理，土體側(cè)移造成樁大量斷裂破損。3．相鄰工序處理不當(dāng)，造成基樁大量側(cè)移8.2錘擊法錘擊法是一種瞬態(tài)動(dòng)測法。嵌入土中的樁基相當(dāng)於一根在阻尼介質(zhì)中上端自由而下端彈性連結(jié)的彈性桿。當(dāng)在樁頂或樁側(cè)施加瞬間外力F時(shí)，樁體內(nèi)相鄰質(zhì)點(diǎn)間的應(yīng)力發(fā)生變化，引起應(yīng)變的傳遞，產(chǎn)生彈性波?？啥看_定出樁體的品質(zhì)以及估算出承載力的大小。

8.2.1方法原理1．樁體缺陷檢測在樁頂部豎直向下施加一瞬間力F，並在震源點(diǎn)附近接收時(shí)，其斷裂面和樁底面上將產(chǎn)生反射和透射的P波。由於為近法線入射，轉(zhuǎn)換橫波可不考慮。

8.2.2資料採集1．儀器設(shè)備簡介數(shù)據(jù)採集設(shè)備一般為工程地震儀或（數(shù)字）工程檢測儀，固有頻率為10~100Hz的縱橫波速度（或加速度）檢波器，以及3~15磅重的手錘和重約50公斤的落錘。圖1.8.4各種類型模型樁的典型波形曲線8.2.3資料的處理和解釋1．資料處理由於數(shù)據(jù)量少，資料處理工作在一般微機(jī)上即可完成。主要的處理專案有模型正演、頻譜分析、一維濾波、反濾波等。2．資料解釋1）波形判斷準(zhǔn)則一般，若接收到的反射波波形對稱園滑，無畸變，且呈指數(shù)衰減形態(tài)，則認(rèn)為是完整樁特徵波形，反之，則認(rèn)為是缺陷樁波形。圖1.8.5模型缺陷樁波形記錄（a）擴(kuò)頸；(b)縮頸；（c）斷裂2）速度準(zhǔn)則一般彈性波在樁體中傳播的速度越高，表明樁體混凝土強(qiáng)度越大，反之越低。此外，當(dāng)樁體中存在離析等缺陷時(shí)，往往也造成波速降低。但也有波速高，樁基品質(zhì)不一定良好的特殊現(xiàn)象。3）頻譜解釋當(dāng)樁體中存在不均勻介面時(shí)，該介面產(chǎn)生的反射波的頻率一般比樁底反射波頻率高。若樁體質(zhì)量完好，則其振幅譜中只有一個(gè)主峰值，譜線對稱穩(wěn)定，若樁體存在結(jié)構(gòu)缺陷或離析層等，則其振幅譜一般表現(xiàn)為兩個(gè)以上的峰值圖1.8.6完整樁波形及頻譜圖有關(guān)樁體質(zhì)量的綜合評價(jià)分類標(biāo)準(zhǔn)如下：①A類：結(jié)構(gòu)完整，混凝土品質(zhì)優(yōu)良。②B類：結(jié)構(gòu)完整，樁徑有變化或混凝土質(zhì)量基本正常。③C類：局部斷裂或混凝土有嚴(yán)重離析層或混凝土品質(zhì)較差。④D類：結(jié)構(gòu)破壞，混凝土品質(zhì)極差。8.2.4應(yīng)用實(shí)例採用淺層數(shù)字地震儀和38Hz（1、2道）以及100Hz（3道）垂直檢波器接收，3.6kg小錘激發(fā)。由圖可見，波形記錄中樁底反射t=5.2ms，樁間反射為3.0ms，此外，振幅譜中峰值較多，其最大值對應(yīng)的頻率380Hz根據(jù)計(jì)算結(jié)果和波形特徵分析認(rèn)為，該樁在距樁頭約4m處存在樁徑變小或夾層。經(jīng)驗(yàn)證，該樁在4m左右處的混凝土中夾有大量的土，樁體質(zhì)量較差。圖1.8.8原始記錄及振幅譜圖9地震社區(qū)劃中的物探方法在區(qū)域地殼穩(wěn)定性評價(jià)的基礎(chǔ)上，按天然地震作用強(qiáng)度和特徵對居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、單獨(dú)大型建築場地進(jìn)行（預(yù)測天然地震對於結(jié)構(gòu)物的影響程度）的分區(qū)，這種分區(qū)稱為地震社區(qū)劃分，簡稱地震社區(qū)劃。地震效應(yīng)的詳細(xì)分區(qū)，即依據(jù)強(qiáng)震時(shí)的破壞效應(yīng)與土層條件、地下水位、彈性波傳播速度的關(guān)係以及與層狀結(jié)構(gòu)有關(guān)的地面波譜特徵的關(guān)係進(jìn)行分區(qū)。

地震社區(qū)劃工作的定量方法有多種，與應(yīng)用地球物理有關(guān)的方法主要有綜合物探法，平均剪切模量法、地震剛度法、常時(shí)微動(dòng)法和一維反應(yīng)分析法。9.1地震剛度法“地震剛度”是地震時(shí)抵抗巖石內(nèi)形變傳播的特徵指標(biāo)。在某種意義上，“剛度”可解釋為抵抗“鬆散”。

地震剛度愈大的巖石，則地震震級增量較?。坏卣饎偠扔〉捏犐?、飽和水堆積土，則地震剛度增量較大。如果地震震級增量用花崗巖作為標(biāo)準(zhǔn)，地震剛度不同的巖土，其震級增量差可達(dá)1—3級（表1.9.1）。地震剛度r用彈性波傳播速度V與巖土密度

的乘積表示，即。

表1.9.1不同類型巖土的地震震級增量9.2常時(shí)微動(dòng)法

地球表層任何地點(diǎn)、任何建築物的地基，都在以微小的振幅不停地振動(dòng)著，其振幅通常不超過數(shù)微米，振動(dòng)週期一般為0.5秒至數(shù)秒，這種不停的微小振動(dòng)被稱為常時(shí)微動(dòng)。微動(dòng)的發(fā)生源可分為自然因素和人文因素兩大類，前者如風(fēng)、雨、海浪、火山活動(dòng)等，後者如工廠生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、建築施工等。通常將有特定振源的微動(dòng)稱作振動(dòng)，而將無特定振源且週期較長（長於5秒）的微動(dòng)稱作脈動(dòng)。

對於無特定振源、週期又比較短（小於5秒）的微動(dòng)稱作常時(shí)微動(dòng)。

因?yàn)楦鞣N振源的綜合作用產(chǎn)生的波動(dòng)在傳播過程中必然要攜帶途中介質(zhì)（地基）特性的某些資訊，所以觀測研究地基（地表或地下）的常時(shí)微動(dòng)，可以推斷地基的彈性（速度）構(gòu)造和振動(dòng)特性。

1．測量方法測量常時(shí)微動(dòng)，一般在地下、地表和建築物中進(jìn)行圖1.9.7實(shí)測常時(shí)微動(dòng)記錄（a）和功率譜（b）第2篇

電法勘探

電法勘探是以巖、礦石之間電學(xué)性質(zhì)的差異為基礎(chǔ)，通過觀測和研究與這些差異有關(guān)的電場或電磁場在空間或時(shí)間上的分佈特點(diǎn)和變化規(guī)律，來查明地下地質(zhì)構(gòu)造和尋找地下電性不均勻體（巖溶、風(fēng)化層、滑坡體等）的一類勘查地球物理方法。第一章電阻率法

1.1電阻率法基礎(chǔ)知識1.1.1巖土介質(zhì)的電阻率1．電阻率巖（礦）石的電阻率差異是電阻率法的物理前提。當(dāng)電流沿著一段導(dǎo)體的延伸方向流過時(shí)，導(dǎo)體的電阻R與其長度L成正比，與垂直於電流方向的導(dǎo)體的橫截面積S成反比，即式中比例係數(shù)稱為該導(dǎo)體的電阻率，改寫成圖2.1.1幾種巖石電阻率的分佈範(fàn)圍曲線2．影響巖土介質(zhì)電阻率的因素自然狀態(tài)下，巖土介質(zhì)的電阻率除與介質(zhì)組分有關(guān)外，還與巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、孔隙度、濕度、礦化度及溫度等因素有關(guān)。表2.1.1常見浮土和水的電阻率圖2.1.3水準(zhǔn)均勻?qū)訝罱橘|(zhì)模型3．層狀介質(zhì)的電阻率1）縱向電阻率與橫向電阻率橫向電阻率：電流垂直於層理方向流過時(shí)測得的電阻率，縱向電阻率：電流平行於層理方向流過時(shí)測得的電阻率2）橫向電阻為了研究層狀介質(zhì)的導(dǎo)電特性，在層狀介質(zhì)中取底面積為1m2、厚度為h的六面巖柱體第i層的橫向電阻等於該電性層的厚度與電阻率的乘積，即當(dāng)六面巖柱體由厚度和電性不同的n+1個(gè)巖層組成時(shí)，按串聯(lián)電路原理，其總橫向電阻為1.1.2均勻介質(zhì)中的穩(wěn)定電流場1.1.2.1穩(wěn)定電流場的基本規(guī)律將直流電源通過電極向地下供電，便形成了人工電流場，由於直流電場中電荷的分佈不隨時(shí)間改變，故稱為穩(wěn)定電流場。1．微分形式的歐姆定律穩(wěn)定電流場滿足於歐姆定律，其微分形式為穩(wěn)定電流場中任一點(diǎn)的電流密度與該點(diǎn)的電場強(qiáng)度成正比，與介質(zhì)的電阻率成反比1.1.2.2均勻介質(zhì)中的點(diǎn)電流源電場1．一個(gè)點(diǎn)電流源的電場為建立地下電場，總是需要兩個(gè)（或兩組）接地的電極A和B。電流由A輸入地下，又通過B極從地下流出，構(gòu)成閉合迴路。這兩個(gè)電極稱為供電電極。當(dāng)兩電極的尺寸比它們離觀測點(diǎn)的距離小得多時(shí)，可以把這兩個(gè)電極當(dāng)作兩個(gè)點(diǎn)（狀）電流源看待。2．兩個(gè)異性點(diǎn)電流源的電場利用（2.1-15）式可求得A、B兩點(diǎn)電源在M點(diǎn)的電位1.1.3非均勻介質(zhì)中的穩(wěn)定電流場1.1.2.3大地電阻率的測定對於地面點(diǎn)電源測量，如採用右圖的電極佈置方式進(jìn)行供電和測量。圖中A，B為供電電極；M，N為測量電極。當(dāng)在地面上A，B點(diǎn)供以電流強(qiáng)度為的電流時(shí)，地面任意兩點(diǎn)M，N之間會產(chǎn)生電位差，當(dāng)?shù)孛嬉韵陆橘|(zhì)的電阻率為均質(zhì)各向同性時(shí)，則可得到地下介質(zhì)的電阻率：式中：———為電極MN間的電壓；

———供電回路的電流強(qiáng)度；———裝置係數(shù)

圖2

電極分佈與測量示意圖1.1.5電阻率法的儀器設(shè)備1．對電測儀器的一般要求：

1）較高的靈敏度

2）較強(qiáng)的抗干擾能力

3）較高的穩(wěn)定性2．電阻率法的重要裝備智慧型數(shù)字電阻率儀電阻率法的其他設(shè)備還有：供電電極測量電極導(dǎo)線線架供電電源（乾電池或小型發(fā)電機(jī)）等1.2電剖面法電剖面法的特點(diǎn)是：採用固定極距的電極排列，沿剖面線逐點(diǎn)供電和測量，獲得視電阻率剖面曲線，通過分析對比，瞭解地下勘探深度以上沿測線水準(zhǔn)方向上巖石的電性變化。在水文地質(zhì)和工程地質(zhì)調(diào)查中能有效地解決問題：（1）劃分不同巖性的陡立接觸帶、巖脈；（2）追蹤構(gòu)造破碎帶、地下暗河等；（3）發(fā)現(xiàn)淺部的局部不均勻體（溶洞、古窯等）。電阻率剖面法簡稱電剖面法，根據(jù)電極排列的不同，主要有（1）聯(lián)合三極裝置剖面法，簡稱聯(lián)合剖面法；（2）對稱四極裝置剖面法，簡稱對稱剖面法；（3）偶極剖面法；（4）中間梯度法等幾種類型。

二、電剖面法的測網(wǎng)佈置

根據(jù)地質(zhì)任務(wù)、工作比例尺，常用的比例尺和測網(wǎng)密度（線距×點(diǎn)距）見下表。待測工區(qū)所佈置的測線應(yīng)相互平行，並垂直主要構(gòu)造走向。

比例尺線距（米）點(diǎn)距（米）1：250002501001：10000100~20050~801：500050~10020~401：200020~4010~20三、電剖面法測量

首先根據(jù)設(shè)計(jì)及野外試驗(yàn)，確定裝置類型和極距後，計(jì)算相應(yīng)的裝置係數(shù)K值（單位為米）；測量及I，按視電阻率公式計(jì)算

s值：

點(diǎn)號KIUMN

s備註測區(qū)：——測線：——日期：———裝置：——AB：———MN：———

s常用電阻率法測量裝置

(a）二極裝置（AM）

(b)三極裝置（AMN）

(c)聯(lián)合三極裝置（AMN

MNB）

(d)對稱四極裝置（AMNB）

(e)偶極裝置（ABMN）

(f)中間梯度裝置（AMNB）

二極裝置（AM）將供電電極B和測量電極N置於“無窮遠(yuǎn)”，即遠(yuǎn)離測量區(qū)域的地方（一般埋於距離垂直AM連線10倍AM長度處）。二極裝置通常取記錄點(diǎn)在AM的中點(diǎn)，它的優(yōu)點(diǎn)在於跑極方便、所測電位信號大，缺點(diǎn)是需要跑兩個(gè)無窮遠(yuǎn)極。

三極裝置（AMN）

將B極置於“無窮遠(yuǎn)”，取MN的中點(diǎn)為記錄點(diǎn)。聯(lián)合三極裝置（AMN

MNB）由兩個(gè)對稱的三極裝置組成，其中電源負(fù)極接到置於“無窮遠(yuǎn)”的C極，正極可分別接至A極或B極。

聯(lián)合三極裝置的記錄點(diǎn)仍取MN的中點(diǎn)。它由於比其他裝置多了一個(gè)視電阻率，因此，所反映的地下資訊也比其他裝置多。

對稱四極裝置（AMNB）

這種裝置的特點(diǎn)是rAM=rNB，記錄點(diǎn)取在MN的中點(diǎn)

當(dāng)AM=MN=NB=a時(shí)，這種對稱等距排列稱為溫納（Wenner）裝置。其裝置係數(shù)可簡化為。對稱四極剖面裝置是AMNB的排列形式。即供電電極AB和測量電極MN對稱於MN中點(diǎn)（記錄點(diǎn)O）。選擇適當(dāng)極距，並保持極距不變，沿剖面線逐點(diǎn)測量UMN和I，後根據(jù)視電阻率公式計(jì)算每點(diǎn)的值。一、對稱剖面法與聯(lián)剖的關(guān)係根據(jù)場的疊加原理，對稱四極剖面法的視電阻率和極距相同的聯(lián)合剖面法（三極對稱裝置）視電阻率和值存在如下簡單關(guān)係：所有裝置的視電阻率都可用兩極裝置獲得。

二、對稱剖面法的解釋圖件測網(wǎng)佈置圖和綜合成果圖剖面圖

視電阻率剖面平面圖等直線剖面圖

巖溶區(qū)的對稱四極剖面法ρsAB剖面圖1—粘土；2—灰?guī)r古河道在地面的投影

偶極裝置（ABMN）

供電電極AB和測量電極MN均採用偶極，並在一條直線上，故又稱軸向偶極。通常取偶極長度AB=MN=

a，偶極間隔BN=na，其中n為正整數(shù)稱偶極間隔常數(shù)。偶極裝置的記錄點(diǎn)取在BN的中點(diǎn)。

偶極剖面法

偶極剖面法的優(yōu)點(diǎn)是裝置輕便和異常明顯，測得的曲線能靈敏地發(fā)現(xiàn)電阻率差異較小的地電體，所以它的解析度較高，同聯(lián)合剖面法差不多。然而，地表不均勻所造成的干擾也較其他電剖面法大。另外，不同極距的偶極剖面曲線形狀完全不一樣。因此一般不用於單純的剖面法中，而是採用多種電極距工作，用於測深剖面中。中間梯度法的裝置的兩個(gè)供電極距的距離AB選取很大，通常AB距離等於70－80倍的浮土厚度。並讓AB固定不動(dòng)，測量電極MN在AB中部二分之一至三分之一的區(qū)間內(nèi)逐點(diǎn)測量。由於AB很大，在供電電極連線中間部分的電場可認(rèn)為平行的均勻電場，因此異常解釋簡單；且由於AB固定，工作效率高。主要用來追索高阻陡傾斜巖脈，中間梯度裝置（AMNB）

中間梯度法為提供工作效率，該裝置還可以在主測線供電，在平行該主測線的相鄰測量的相應(yīng)中間測區(qū)進(jìn)行測量。這樣，做到了在一條測線上供電，可在3~5條測線上的測區(qū)同時(shí)進(jìn)行測量，既省電，又省工。

AB電場可視為均勻AB/6AB/6AB/3—AB/2MN一、直立脈上的中間梯度法異常易發(fā)現(xiàn)高阻脈，不容易找低阻脈二、中間梯度法的應(yīng)用半極值寬度q來估計(jì)脈頂埋深

尋找高阻偉晶巖脈

1—偉晶巖脈；2—矽線石石榴子石片麻巖；3—黑雲(yún)母片麻巖

1.2.1聯(lián)合剖面法

聯(lián)合剖面法是由兩組三極裝置聯(lián)合進(jìn)行探測的一種視電阻率測量方法，具有分辨能力高。異常明顯的優(yōu)點(diǎn)，但也有裝置較笨重、地形影響大等缺點(diǎn)。它在水文地質(zhì)和工程地質(zhì)調(diào)查中獲得廣泛的應(yīng)用，是山區(qū)找水常用的、效果顯著的方法。

無窮遠(yuǎn)極C通常設(shè)在測區(qū)基線方向離測區(qū)最邊緣的測線大於五倍AO的距離處。如果因?yàn)榈匦位虻匚镎系K無法在基線方法布極，那麼C極在平行測線方法佈置，距測區(qū)邊緣點(diǎn)的距離應(yīng)大於十倍AO。

聯(lián)合剖面法的紀(jì)錄及作圖點(diǎn)號KIBUMN

sB備註點(diǎn)號KIAUMN

sA備註測區(qū)：——測線：——日期：——裝置：——AB/2：——MN：——

s

sA

sB測點(diǎn)正交點(diǎn)反交點(diǎn)（二）良導(dǎo)薄脈和厚脈上的曲線

直立低阻脈上

SA和

SB兩支曲線呈對稱狀，

SA和

SB兩支曲線在低阻脈頂相交，脈左側(cè)

SA

>

SB

，脈右側(cè)

SA

<

SB

，且交點(diǎn)處視電阻率值小於圍巖的電阻率，因此在良導(dǎo)薄脈上聯(lián)剖視電阻率曲線出現(xiàn)低阻正交點(diǎn)。

（三）高阻脈上的曲線

1、高阻脈頂端有一個(gè)不太明顯的高阻反交點(diǎn)。2、在脈頂，

SA和

SB同步上升，在兩側(cè)同步下降。脈上呈現(xiàn)高阻異常，在脈兩側(cè)出現(xiàn)極小值。和曲線間畸離幅度較小。3、對於傾斜高阻薄脈和厚脈的聯(lián)合剖面曲線特點(diǎn)：曲線呈不對稱狀，在脈頂上出現(xiàn)極大值，傾向上出現(xiàn)極小值，且出現(xiàn)反交點(diǎn)。

(a)α=90o;(b)α=60oρ1=1歐姆·米；ρ2=0.14歐姆·米（四）球體上的曲線

SA和

SB曲線在良導(dǎo)球上形