薄层状介质中反射地震超前探测的特性分析_胡运兵
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九龙川矿黄土塬复杂地表三维地震勘探技术罗建峰;王松;孙杰龙;陈江;孟昌;朱元伟【摘要】研究了九龙川煤矿二区块厚黄土层覆盖条件下三维地震勘探技术。
根据黄土塬区复杂的地震地质条件,通过大量的试验,确定适合该黄土塬区的参数进行数据采集,选择合理的数据处理流程、参数进行资料处理,通过联井时间剖面确定层位,用纵横向时间剖面来追踪反射波相位及其变化特征,用水平切片、层拉平切片做进一步的检验,反复对比分析地震地质特征在三维空间的属性,查明了九龙川矿区总体为一个向北西缓倾的单斜构造,逆断层7条,正断层4条,主要煤层煤6层厚度较稳定,煤8层厚度变化较大。
%In this paper, study was made on the 3D seismic prospecting technique used in No. 2 district in Jiulongchuan Mine which was covered by the thick loess layer. According to the complex seismic-geological conditions in the loess tableland area and through a lot of tests, the parameters suitable for this loss tableland area were determined for data acquisition and the rational data processing program and parameters were chosen for data processing. The horizons were determined by the joint-well time section, the vertical and horizontal time sections were used to follow up the phase of the reflected wave and its variation characteristics. Further tests were done with the horizontal slices and layer flattening slices, repeated comparative analysis was carried out on the attribute of the seismic-geologic characteristics in the 3D space. Finally, it was found out by using the above techniques and methods that Jiulongchuan Mining Area was a north-west gently-inclined monocline structure, there were 7 reverse faults and 4 normal faults, the thickness ofNo. 6 coal seam was relatively constant but that of No. 8 seam changed greatly.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】4页(P73-76)【关键词】黄土塬区;三维地震勘探;煤层特性;断层;褶曲【作者】罗建峰;王松;孙杰龙;陈江;孟昌;朱元伟【作者单位】西安科技大学,陕西西安710054; 甘肃能源集团有限责任公司,甘肃庆阳745000;西安科技大学,陕西西安710054;西安科技大学,陕西西安710054;西安科技大学,陕西西安710054;西安科技大学,陕西西安710054;西安科技大学,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TD166黄土地区蕴藏着丰富的煤炭、煤层气资源。
反射波地震勘探原理和资料解释1. 你知道反射波地震勘探原理是啥不?就好比我们在黑暗中用手电筒去寻找东西,地震波就是那束光,通过它的反射来了解地下的情况。
比如说,在探测石油的时候,就靠它来找到那些隐藏的宝藏呢!2. 嘿,反射波地震勘探原理可神奇啦!就像我们玩捉迷藏,地震波去探寻地下的秘密,然后把信息带回来。
你想想看,要是没有这个原理,我们怎么能发现地下那么多有趣的东西呀,比如珍贵的矿产!3. 反射波地震勘探原理呀,简单来说就是给地下做个“CT”。
哎呀,就像医生给病人检查身体一样!比如探测地质结构,不就像了解人体的骨骼架构嘛,多重要啊!4. 哇塞,你可别小看反射波地震勘探原理哦!这就好像是给地球内部开了一扇窗,让我们能看到里面的景象。
像探测地下的洞穴,没有它怎么行呢!5. 反射波地震勘探原理,这可是个大宝贝呀!好比是我们探索未知世界的钥匙。
你说,要是没有它,我们怎么能搞清楚地下到底有啥,比如神秘的地质断层呢!6. 嘿呀,反射波地震勘探原理真的太有意思啦!就如同一个侦探在寻找线索,地震波就是那关键的线索呀。
像寻找地下的含水层,没有它可就难咯!7. 你想过反射波地震勘探原理有多重要吗?那简直就是打开地下奥秘之门的魔法呀!就像我们能通过它找到隐藏的地下宝藏,比如古老的遗迹,多神奇呀!8. 反射波地震勘探原理,这可真是个了不起的东西呢!就好像是我们在黑暗中点亮的一盏明灯,照亮地下的路。
比如探测地下的岩浆活动,没有它可咋办呀!9. 哇哦,反射波地震勘探原理真的好酷呀!如同一个超级英雄,为我们揭示地下的秘密。
像搞清楚地下的岩层分布,这可全靠它啦!10. 嘿,别小瞧了反射波地震勘探原理和资料解释呀!这可是我们了解地球内部的重要途径。
就像我们要了解一个人的内心,不通过特别的方法怎么行呢!比如说要找到深埋地下的天然气,没有它们可就难了呀!我的观点结论:反射波地震勘探原理和资料解释真的非常神奇和重要,它们让我们能够深入了解地球内部,为各种地质研究和资源勘探提供了关键的依据,我们应该好好利用和发展它们呀!。
第4卷 第4期 地下空间与工程学报V o l.4 2008年8月 C h i n e s eJ o u r n a l o f U n d e r g r o u n dS p a c e a n d E n g i n e e r i n g A u g.2008 T S P超前地质预报地震波反射特性研究*许振浩1,李术才1,张庆松1,刘 斌1,张 霄1,葛颜慧1,2(1.山东大学岩土与结构工程研究中心,济南 250012;2.山东交通学院土木工程系,济南 250023)摘 要:深埋隧道工程地质和水文地质条件复杂多变,盲目施工常会造成突水、突泥(涌砂)和塌方等安全事故,深入细致的超前地质预报工作是隧道信息化设计和施工的重要依据之一。
以高风险岩溶隧道沪蓉西高速齐岳山隧道为工程背景,结合地震波传播理论和T S P超前地质预报实践,研究了岩溶隧道内断层破碎带,泥夹石充填型、软弱夹泥充填型、地下水充填型和无充填型溶洞,以及富水岩层的地震波反射特性;提出了以深度偏移为主要依据,并结合反射层图、反射事件表、纵横波速和岩体物性参数分析的预报方法,该方法可以有效提高T S P 对断层破碎带、溶洞、和地下水的超前地质预报效果,对类似工程具有一定的借鉴意义。
关键词:T S P;深度偏移;断层破碎带;溶洞;地下水中图分类号:P642 文献标识码:A 文章编号:1673-0836(2008)04-0640-05R e f l e c t i o n C h a r a c t e r i s t i c o f S e i s m i c Wa v e i nT S PA d v a n c e G e o l o g i c a l P r e d i c t i o nX UZ h e n-h a o1,L I S h u-c a i1,Z H A N GQ i n g-s o n g1,L I UB i n1,Z H A N GX i a o1,G EY a n-h u i1,2(1.G e o t e c h n i c a l a n dS t r u c t u r a l E n g i n e e r i n gR e s e a r c h C e n t e r o f S h a n d o n g U n i v e r s i t y,J i n a n250012P.R.C h i n a;2.D e p a r t m e n t o f C i v i l E n g i n e e r i n g,S h a n d o n gJ i a o t o n gU n i v e r s i t y,J i n a n250023P.R.C h i n a)A b s t r a c t:F o r d e e p t u n n e l s t h e i r e n g i n e e r i n g g e o l o g i c a l a n dh y d r o-g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s a r e h i g h l y c h a n g e a b l ea n d c o m p l e x.R o u g h c o n s t r u c t i o n o f t e n t r i g g e r s o r p r o d u c e s a c c i d e n t s,s u c h a s w a t e r f l u s h,m u d(s a n d)i n r u s h,c o l-l a p s ee t c.F o r i n f o r m a t i o n a l d y n a m i c d e s i g n a n d c o n s t r u c t i o n o f t u n n e l s,i t i s o f v i t a l i m p o r t a n c e t o c a r r y o u t a d v a n c e dg e o l o g i c f o r e c a s t i n g.B a s e do nt h e e n g i n e e r i n gb a c k g r o u n do f Q i Y u e s h a nT u n n e l,ah i g hr i s kk a r s t t u n n e l i nt h ew e s t e r ns e c t i o n o f H u-R o n ge x p r e s s w a y,c o m b i n e dw i t hs e i s m i c p r o p a g a t i o nt h e o r ya n dT S Pg e o l o g i c a l p r e d i c t i o n p r a c t i c e s,s t u d i e s w e r e d o n e o nr e f l e c t i o nc h a r a c t e r i s t i co f s e i s m i c w a v e,w h i l e w a v e s m e e t f a u l t f r a c t u r ez o n e s,u n-d e r g r o u n dw a t e r,r o c ks t r a t u m w i t hr i c h w a t e r,a n d k a r s t c a v e s f i l l e d w i t h c l a y a n d s t o n e,o r s o f t c l a y,o r w a t e r,o rw i t h n o f i l l e r s.A p r e d i c t i o nm e t h o di s p r o p o s e dw i t ha d v a n c e g e o l o g i c a l p r e d i c t i o ne f f e c t,f o r f a u l t f r a c t u r ez o n e s, k a r s t c a v e s a n du n d e r g r o u n d w a t e r,c a nb ee f f e c t i v e l yi m p r o v e do nt h e m a i nb a s i s o f d e p t hm i g r a t i o na n a l y s i s,w i t hi n t e g r a t i o no f a n a l y s i s o n d i a g r a mo f r e f l e c t o r,e v e n t b r o w s e r,v e l o c i t y o f c o m p r e s s i o n a l w a v e s(P-w a v e s)a n d s h e a rw a v e s(S-w a v e s),a n d p h y s i c a l p a r a m e t e r s o f r o c km a s s.K e y w o r d s:T S P;d e p t hm i g r a t i o n;f a u l t f r a c t u r e z o n e s;k a r s t c a v e s;u n d e r g r o u d w a t e r1 引言随着西部大开发战略的深入开展,在工程地质和水文地质条件复杂、水能和矿产资源丰富、陆路交通网密度远低于全国平均水平的西部地区将会修建更多的长大隧道[1]。
《应用地球物理―地震勘探原理与方法》习题库杨有发韩立国王德利编吉林大学地球探测科学与技术学院2003年10月应用地球物理――地震勘探原理与方法 练习题一一、名词解释(1)波阻抗 (2)地震界面 (3)速度界面 (4)地震子波(5)振动图 (6)波剖面 (7)视速度 (8)正常时差(9)倾角时差 (10)地震排列 (11)动校正 (12)均方根速度(13)调谐振幅 (14)调谐厚度 (15)地震组合法 (16)水平多次叠加法二、说明下列公式的物理意义 1.)cos 1(2)(θλθ+=i K 2.1111----+-=n n n n n n n n n V V V V R ρρρρ 3.21,1,02112===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n n r r A A n 4.)(0kz wt i z e e A --=αϕ 5.e V V V cos sin *==ε 6.Vh t 20= 7.ψϕαsin sin cos = 8.2022Vt x t =∆ 9.20222t V x t NMO += 10.20220)sin (111αββαβ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-z tg x 11.())(111022202t V sh t V ch z x ββββ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+ 12.t f n t f n Vx f n V x f n T t ∆∆=∆∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆Φππππsin sin /sin /sin ** 三、证明题1.试证明介质的品质因数Q 与介质的吸收系数α成反比关系。
2.试证明地层厚度等于4λ时,调谐振幅达最大值。
3.试证明均匀介质中反射波时距曲线转换到p -τ域内则变成椭圆形状。
4.试证明倾斜地层时共中心点时距曲线按共反射点时距曲线作正常时差校正时有剩余时差。
四、推导公式1.水平层状介质中以均方根速度表示的时距曲线方程。
2.推导单一倾斜界面时反射波时距曲线方程及倾角时差。
地震勘探原理 练习题一一、名词解释(1)波阻抗 (2)地震界面 (3)速度界面 (4)地震子波(5)振动图 (6)波剖面 (7)视速度 (8)正常时差(9)倾角时差 (10)地震排列 (11)动校正 (12)均方根速度(13)调谐振幅 (14)调谐厚度 (15)地震组合法 (16)水平多次叠加法二、说明下列公式的物理意义 1.)cos 1(2)(θλθ+=i K 2.1111----+-=n n n n n n n n n V V V V R ρρρρ 3.21,1,02112===⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n n r r A A n4.)(0kz wt i z e e A --=αϕ5.e V V V cos sin *==ε 6.V h t 20= 7.ψϕαsin sin cos = 8.2022V t x t =∆ 9.20222t V x t NMO +=10.20220)sin (111αββαβ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-z tg x 11.())(111022202t V sh t V ch z x ββββ=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+ 12.t f n t f n V x f n V x f n T t ∆∆=∆∆=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆Φππππsin sin /sin /sin ** 三、证明题1.试证明介质的品质因数Q 与介质的吸收系数α成反比关系。
2.试证明地层厚度等于4λ时,调谐振幅达最大值。
3.试证明均匀介质中反射波时距曲线转换到p -τ域内则变成椭圆形状。
4.试证明倾斜地层时共中心点时距曲线按共反射点时距曲线作正常时差校正时有剩余时差。
四、推导公式1.水平层状介质中以均方根速度表示的时距曲线方程。
2.推导单一倾斜界面时反射波时距曲线方程及倾角时差。
3.推导VSP 法中向上一次反射波垂直时距曲线方程。
4.推导VSP 法中向下一次反射波垂直时距曲线方程。
5.推导倾斜地层时折射波相遇时距曲线方程。
基于MTRT技术的矿井超前探测研究与应用李海波发布时间:2022-12-14T04:19:37.650Z 来源:《国家科学进展》2022年6期作者:李海波[导读] 矿井巷道掘进前方隐伏地质灾害源是影响煤矿生产安全的难题之一。
山西华晋吉宁煤业有限责任公司临汾 041000摘要:矿井巷道掘进前方隐伏地质灾害源是影响煤矿生产安全的难题之一。
本次研究基于矿井真实反射层析成像技术(Mine true reflection tomography,MTRT)对山西某矿进行了超前探测试验,采用频谱分析与“F-K”滤波等处理方法进行标准化数据处理,结合矿井地质资料以及MTRT异常反射信息,最终划定异常界面共5处,并在后期均已实际揭露。
结果表明:MTRT超前探测技术具有较高的探测距离,均在100 m以上;同时,MTRT技术在对巷道掘进头前方断层及其破碎带、裂隙发育区、岩溶、陷落柱等构造的快速准确预测、预报有着非常重要的作用。
研究成果以期为矿井超前探测方面提供技术参考。
关键词:MTRT;矿井地质构造;地震勘探;超前探测0 引言随着国家“能源安全”战略的不断推进,煤炭生产刻不容缓[1]。
目前,矿井巷道的安全、高效、快速掘进是煤炭生产的重要一环,而巷道掘进前方的隐伏地质灾害源,如断层、破碎带、陷落柱以及采空区等,均是矿井巷道掘进过程中的主要危险源[2]。
当前矿井超前探测技术主要有矿井探地雷达技术、瑞利波探测技术等,但都由于各自探测原理及方法的缺陷,无法进行远距离的超前探测[3]。
而矿井地震超前勘探(Mine true reflection tomography,MTRT)采用地震波场理论为基础,通过激发低频弹性波,对不同波阻抗的岩石界面进行划分并达到远距离探测的目的。
近年来,诸多学者针对煤矿掘进前方地质构造超前探测技术,进行了大量的深入研究。
其中,羿士龙[4]等人采用地震超前勘探技术对隧道施工过程中常见的断层和岩溶等不良地质灾害源进行了正演与应用研究,结果表明地震勘探技术隧道超前探测方面具有一定的优势;郑烨晨[5]等人采用隧道地震超前探测技术在薄层状裂隙片岩地层中进行超前地质预报,通过后期现场开挖验证对比分析得到弹性波能够很好的识别裂隙发育带。
反射系数反演原理提高地震资料分辨率一直是地震资料数字处理工作者的追求目标。
高分辨率地震资料数据处理的关键环节就是压缩地震子波,或者去除地震波在地下传播过程中干涉、调谐等效应对地下地层的影响,拓宽有效地震信号的频带范围,特别是较为准确地拓宽高频成分。
薄层的识别和厚度估计是当前地震石油勘探领域的主要研究方向。
薄层反射系数反演方法也就应运而生。
早在1999年Partyka在发表的文章中提出应用时频分析方法计算薄层厚度,即为薄层陷频法,他认为少数几个反射系数谱不像是长时窗反射系数谱一样是白噪,在频率域存在周期性的陷频规律,地震道的谱就是反射系数谱与子波谱的乘积,消去子波谱就能显示出陷频谱,从而进行薄层厚度的计算。
2001年K.J.Marfurt提出用滑动时窗的频谱分析方法计算多种频率相关的属性进行储层厚度定性解释,对薄窄河道展布规律进行描述。
上述两种方法尝试利用频谱分解的结果来求取薄层厚度,但如果地震频带宽度不足以清晰识别谱峰和陷频变化规律时,谱分解对于分辩薄层还是存在困难,这也推动了新方法的发展,无需精确识别频宽内的波峰和波谷,即为谱反演方法。
2005年Portniaguine和Castagna提出了一种叠后谱反演方法,来解决在小于调谐厚度时的薄层预测问题。
这个方法更多的从地质上去考虑,而不是数学上的假设。
其重点在于通过分频方法来获取局部频谱信息。
这种谱反演或薄层系数反演方法最终输出的为反射系数序列,其视分辨率要远高于输入的地震数据,可以用来对薄储层进行精细的描述和刻画。
并指出了该方法具有不需要任何先验模型、反射系数的数学假设、层位约束,也不需要井资料强制约束等优点,并可用来分辨小于调谐厚度的薄层[5,6]o之后很多学者在谱反演方面做出很多研究成果。
Puryear和Castagna (2008)对谱反演理论给出了详细的说明,主要包括Widess楔形模型理论,把反射系数序列分解成偶分量和奇分量,发展了一种新的谱反演算法⑺。
浅析地质勘探中的浅层地震反射波法1、浅层地质反射波法的基本原理地震反射波法是基于反射波法中的最佳偏移距技术发展起来的一种常用浅地层勘探方法。
这种方法可以利用多种波作为有效波来进行探测,也可以根据探测目的要求仅采用一种特定的波作为有效波。
在这种方法中,每一测点的波形记录都采用相同的偏移距激发和接收。
在该偏移距处接收到的有效波具有较好的性噪比和分辨率,能够反映出地质体沿垂直方向和水平方向的变化。
浅层地震反射波法是地震勘探方法中的一种。
在地表向下激发地震波,当地震波向下传播遇到弹性不同的分界面时,就会发生反射,地震勘探仪器记录这些反射地震波。
由于反射波在介质中传播时,其传播路径、振动强度和波形将随通过介质的结构和弹性性质的不同而变化,根据接收到的反射波旅行时间和速度资料,就能推断解释地层结构和地质构造的形态,而根据反射波的振幅、频率、速度等参数,则可以推断地层或岩石的性质,从而达到地震勘探的目的。
2、参数选择的基本原则2.1数据采集浅层地震勘探根据不同的地质环境和勘探要求,使用时采用的方法不同,应用的效果取决于野外工作参数(采样率、道间距、偏移距)的选择,震源能量等。
这些参数由野外试验工作来选定。
○1震源。
在激发时,对震源一般有两个要求:一是激发力要竖直向下;二是激发装置或药包与大地耦合要好。
○2检波器。
接收设备(主要是检波器)除接触条件外,它的埋置尽量达到最佳的耦合,如果由于条件限制不能埋置在原设计点位时,沿测线方向位移1∕10道间距内或垂直于测线方向的1∕5道间距内。
○3分辨率。
为保证记录有效信号不畸变,每个最短周期内至少要采集4个样值,而且还要考虑记录长度问题,因为不能选择过高的采样率,以免点数太多,出现仪器存储容量不够或增加不必要的勘探成本。
○4滤波器。
工程数字地震仪一般均设有低通、高通、带通、全通等模拟滤波器。
为提高地震记录的信噪比,改善记录频谱中高、低频能量的不平衡状况,可根据实际干扰波调查的结果,选择合适的滤波器,以压制干扰。
震电综合物探技术在巷道超前探测中的应用研究摘要:针对西南地区矿井所面临的复杂构造和水文地质条件,本文基于反射地震法和瞬变电磁法提出了一种震电结合的综合物探方法。
基于弹性波场和电磁场的场源优势,可实现对掘进巷道前方隐伏构造的多特征探测。
其中,在井下复杂的探测环境下,设计了针对性的反射地震波探测观测系统,可以保证数据解译需要的基本信噪比,降低数据的随机解译误差;针对井下瞬变电磁的全空间探测环境,采用了半圆形全角度的观测系统,实现对探测空间的全覆盖探测,提高了数据解译的空间精度。
在工程实例中,该方法预测断层的空间误差在10%以内,经钻探验证后,工作面的涌水量高达130m3/h。
说明该方法可以有效的解决矿井巷道隐伏构造的多特征解释难题。
1引言煤炭是我国主要的能源供给物质,占据我国主题能源的70%。
在我国工业化快速发展的时代背景下,对煤炭的需求与日俱增[1]。
安全、快速、高效的矿井生产更依赖于精准可靠的地质预报方法,尤其是在地质条件复杂的双突矿井中。
隐伏地质构造不仅会影响煤的产量,同时也会让矿井生产面临瓦斯和水的突出威胁[2]。
井下地震和瞬变电磁等综合物探方法具有更低的探测成本和直观可靠的探测结果,在其弹性和电性场源优势下,被广泛的应用于矿井构造及富水区调查。
反射地震法对介质差异界面的识别具有较高的准确率和精度,这一结论来源于大量的工程应用实例[3]。
电磁场的优势在于其对低阻体介质的敏感特性,因而,瞬变电磁法探测技术常常被用于矿井富水区的探查[5]。
综合探测技术相较于传统的单一物探方法,能实现巷道前方隐伏构造的多属性探查,例如断层的空间分布位置、导水特征或是更加准确产状半定量分析[6]。
基于综合物探方法的优势,本文采用反射地震法和瞬变电磁法相结合的综合物探技术,对研究区复杂构造和复杂水文地质条件下的巷道隐伏构造进行多特征探测应用研究。
从场源的优势出发,实现对隐伏构造的精细化探测和特征分析。
2研究区概况研究区位于我国的云贵高原,地表植被发育。
山 西建筑SHANXT ARCHITECTURE第42卷第4期2 0 2 1年2月Vol. 22 No. 2Feb. 2021-123 -・桥梁・隧道・文章编号:1046-6825( 2021)04-043-02TSP 在高速铁路隧道超前地质预报中的应用郑烨晨石宏泰黄河付庭茂樊茂林(中铁七局集团第三工程有限公司,陕西西安710000)摘 要:高速铁路隧道为狭长管状结构物,穿越地层复杂多变。
如何快速准确获取掌子面前方地质信息,对于确定开挖工法和支护参数,确保隧道施工安全,规避施工风险具有重要意义。
以中(卫)兰(州)客专某大断面隧道工程为依托,详细介绍了 TSP 地震 反射波法在薄层状裂隙片岩地层中的超前地质预报技术及现场开挖验证对比分析。
现场实践表明,裂隙水不发育的片岩地层, TSP 地震反射波法预报较为准确。
关键词:高速铁路隧道,超前地质预报,TSP 地震反射波法,薄层裂隙片岩中图分类号:U455. 53 文献标识码:A高速铁路隧道穿越地层复杂多变,前期地勘很难准确获得地层信息,因此掘进中经常出现与设计资料不符的不良地质体,产生塌方、大变形等工程灾害。
如何快速准确获 取前方地质信息,对于确保隧道安全施工具有重要意义⑴。
隧道超前地质预报方法主要有地质调查法、超前钻孔法、地 震反射波法(TSP,TGP )、地质雷达法、瞬变电磁法、红外探 测法等以。
TSP ( Tunvei Seismic PreViction )是一种通过激发地震波(弹性波)在非连续的地质界面反射,接收反射波信 号进行数据解析,实现隧道超前地质预报的物探技术⑶。
该方法具有预报距离长、适用范围广等特点,自瑞士安伯格公司发明之后在隧道工程中得到广泛应用⑷6。
本文以中 (卫)兰(州)客专某大断面岩质隧道工程为依托,详细介绍 了 TSP 在隧道超前地质预报中的应用技术及现场验证 情况。
1工程概况中(卫)兰(州)客专项目全长24.49 km,总投资295. 78亿元。
毕业设计(论文)题目:面波在地震波场中的特性研究及其应用Surface wave in the characteristics of seismic wave field research and its application学生姓名:高振兵专业:勘查技术与工程班级:07023209指导教师:方根显二零一一年六月摘要瑞利面波勘探是近年发展起来的一种新的浅层地球物理勘探方法,具有简便、快速、经济、分辨率高、成果直观、适用场地小等优点,已在许多领域得到应用,并取得了良好的应用效果[1]。
瑞利面波是一类频率较低、能量较强的次生波,且主要沿着介质的分界面传播,其能量随着与界面距离的增加迅速衰减。
瑞利面波与反射波、折射波一样都含有地下介质的地质信息。
本文从瑞利面波的概念、工作原理及方法、频散特征、反演研究以及实际资料的应用等方面,用多道检波器测量来了解面波勘探在浅层地表调查中的应用。
关键词:瑞利面波、频散曲线、波动方程、瞬态瑞雷波勘探。
ABSTRACTRayleigh wave exploration is developed in recent years, a new shallow geophysical exploration methods, it is a simple, quick, economy, high resolution, achievements intuitive, applicable site, has the advantages of small find application in many fields, and have achieved good application effect.Rayleigh's is a kind of lower frequency, energy strong secondary wave, and mainly the boundary surface along the medium, the energy with the spread of interface distance attenuation increases rapidly. Rayleigh wave reflection wave, with all contain the same refraction wave of underground medium geological information.This article from Rayleigh's concept, principle and method , frequency dispersion characteristics, and inversion study and the actual material application etc, with multi-channel detectors measurements to understand surface wave exploration in the application of shallow surface survey. keywords: Rayleigh wave,frequency disperse curve, wave equation, transient state Rayleigh wave prospecting.目录绪论 (1)1.工区自然地理和地质、地球物理特征 (3)1.1工区自然地理 (3)1.2工区地质概况 (4)2.工作方法与技术 (4)2.1 面波勘探的基本原理及特点 (5)2.2 野外工作方法 (7)2.3 工区布置 (7)2.3.1 主要的仪器设备及其设置的参数 (8)2.3.2仪器要求 (9)2.3.3 采集系统的布置 (9)2.3.4 使用规范 (9)2.4 野外数据采集 (10)3.数据处理 (11)3.1 处理方法和原理 (11)3.2 数据处理内容 (11)3.3 处理软件要求 (11)3.4处理过程的要求 (12)3.5 面波数据处理流程 (12)4.资料解释 (15)5.结论与建议 (17)5.1结论 (17)5.2 建议 (17)致谢 (18)参考文献 (19)绪论瑞利面波(以下简称面波)在反射波地震勘探中作为一种干扰波,被压制和去除。
地震勘探原理及方法一、地震勘探基本原理1.地震地质模型基本分类2.光滑、理想弹性介质中的三维波动方程3.无限大均匀各向同性介质中的弹性波场及特征4.地震波的散射、反射和偏折5.多层黏弹性介质中的弹性波场及特征6.几何地震学原理7.地震波速度及地震地质条件1.1地震地质模型基本分类1.地震地质模型2.液态沦为弹性介质的条件3.人工激发震源与岩层的弹性4.常用的弹性介质模型1.3无限大均匀各向同性介质中的弹性波场及特征1.3.1无限大光滑各向同性介质中的平面波1.3.2无限大均匀各向同性介质中的球面波1.3.3地震波的动力学特征1.3.4地震波的运动学特征1、动力学特征(动力学参数)2、运动学特征(运动学参数)3、动力学特征的彰显:远近震源处的加速度波形变化球面扩散、振动图和波剖面谱分析4、运动学的原理和定理:huygens、fermat、snell5、时间场和射线的关系6、基本概念:射线、视速度、频波关系、波数、波长动力学信息(反映动力学特征的信息)振幅、频率、波形、稀释膨胀、极化特点、连续性等特征。
运动学信息(反映运动学特征的信息)传播时间(旅行时间)、传播时间-空间距离的关系、波的传播路径、地震速度等特征 1.4地震波的反射、透射和折射1.平面波的散射和反射2.弹性分界面上的波型转换和能量分配3.球面波的散射、反射和偏折4.地震面波1、斯奈尔定理(包含散射定理、反射定理)2、波的转换(同类波、转换波)3、能量分配zoeppritz方程(法线入射、入射自由表面、反射产生条件)4、弯曲入射光及折射波的产生(产生条件、原因)5、折射波的特点(波前为圆锥台、射线为直线、能量蔓延比反射波慢、折射盲区、屏蔽现象)6、ava曲线(临界入射前、临界入射、过临界入射)7、面波的特点(传播速度、质点位移、频散现象)1.5多层黏弹性介质中的弹性波场及特征1.黏弹性介质中弹性波的传播和大地滤波作用2.多层介质中弹性波的传播特性3.地震波的簿层效应4.地震衍射波5.地震波的波导效应6.反射波地震记录道构成的物理机制黏弹性介质中弹性波的传播基本概念黏滞性介质地震薄层地层对弹性波的吸收作用薄层的干涉作用voigt黏弹性理论薄层的谐波促进作用吸收系数及特性地震纵向分辨率大地滤波促进作用地震衍射波地震子波地震横向分辨率品质因素菲涅尔拎半径波导效应地震道褶积模型1.6几何地震学原理1.6.1地震反射波运动学1.6.2地震折射波的时距曲线1.6.3地震绕射波的时距曲线1.6.4多次反射波的时距曲线1.6.5垂直时距曲线方程1.6.6τ-p域各种波的运动学特点1.6.7地震横波运动学特征1、几何地震学的有关概念:几种深度、倾角的概念,几种深度的关系,视倾角与真倾角的2、反射波时距曲面方程:时距曲面的形状3、单个水平界面、单个弯曲界面、多层界面的时距曲线单个水平界面时距曲线的特点(极小点,渐进线方程,正常时差的概念)单个弯曲界面时距曲线的特点(极小点与界面、女性主义的关系,倾角时差)界面曲率对时距曲线的影响;多层介质反射波时距曲线的速度问题连续介质中波的时间场和反射波时距曲线4、地震折射波时距曲线一个水平、弯曲界面折射波时距曲线(时距曲线的特点、盲区、二者遇时距观测系统)多个水平层折射波时距曲线弯曲界面的折射波、穿透现象5、拖射波的时距曲线(时距曲线的特点、与反射波时距曲线的区别与联系)6、多次波时距曲线的特点。