淺層地震勘探實習(xí)報告

1、淺層地震勘探實習(xí)報告學(xué)號：班級： 姓名： 指導(dǎo)老師： 目錄一 前言. 1.1淺層地震勘探實習(xí)的目的和意義 1.2淺層地震勘探實習(xí)的內(nèi)容 1.3工區(qū)概況和場地規(guī)化二 折射波法地震勘探. 2.1數(shù)據(jù)采集 2.2數(shù)據(jù)處理 2.3結(jié)果解釋三 反射波法地震勘探. 3.1數(shù)據(jù)采集 3.2數(shù)據(jù)處理 3.3結(jié)果解釋.四 實習(xí)總結(jié)一 前 言地震勘探是利用地層與巖石的彈性差異而引起彈性波場變化產(chǎn)生彈性異常(速度不同)，用地震儀測量其異常值(時間變化)并根據(jù)異常變化情況反演地下地質(zhì)構(gòu)造情況，尋找有用礦產(chǎn)資源的一種極重要的地球物理勘測方法。在勘查精度、分辨地質(zhì)體的能力以及勘探范圍（淺、中、深）等方面都有其突出的優(yōu)越性

2、。地震波的傳播所遵循的規(guī)律和幾何光學(xué)極其相似，波在傳播過程中，當遇到彈性分界面時，將產(chǎn)生反射、折射和透射，接收其中不同的波，就構(gòu)成了不同的地震勘查方法（反射波法、折射波法和透射波法）。本次地震勘探教學(xué)實習(xí)所用到的主要是折射波法和反射波法。1.1淺層地震勘探實習(xí)的目的和意義 本次實習(xí)安排在地震勘探原理課程學(xué)習(xí)結(jié)束之后，意在使同學(xué)們能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用與實踐，增強動手能力，豐富實踐經(jīng)驗，學(xué)以致用。同時能夠熟悉并掌握淺層地震勘探野外數(shù)據(jù)采集，室內(nèi)資料處理和成果解釋的流程，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下堅實的基礎(chǔ)。1.2淺層地震勘探實習(xí)的內(nèi)容 本次實習(xí)主要實踐了折射波法和反射波法在淺層地震勘探領(lǐng)域的應(yīng)用。具體內(nèi)

3、容包含了兩種方法數(shù)據(jù)采集，處理和解釋的實際步驟，其具體流程如下：場地測量設(shè)計施工方案現(xiàn)場儀器調(diào)試數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)質(zhì)量評估數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)成圖圖件分析與解釋數(shù)據(jù)不合理 (淺層地震勘探實習(xí)流程圖)1.3工區(qū)概況和場地規(guī)劃 1.3.1工區(qū)概況 黃島區(qū)是山東省青島市所轄的一個市轄區(qū)，又名青島西海岸經(jīng)濟新區(qū)，總面積約為2220.1平方千米，2010年人口為139.26萬。其北部6街道與王臺鎮(zhèn)（含黃山經(jīng)濟區(qū)）、靈山衛(wèi)街道辦事處為國務(wù)院批準設(shè)立的首批國家級經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)的青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。青島前灣保稅港區(qū)和董家口港區(qū)均位于黃島區(qū)。黃島區(qū)屬魯東丘陵區(qū)，呈西高東低之勢，境內(nèi)山嶺起伏，溝壑縱橫。有海拔100400米的山

4、峰45座，西部主要有小珠山山脈，陡峻挺拔，分別向東南綿延數(shù)十里，為西部的天然屏障。主峰海拔724.9米。黃島 圖1-1黃島地圖區(qū)地處北溫帶季風(fēng)區(qū)域內(nèi)，風(fēng)速平均5.4M/S，年平均瞬時風(fēng)力大于8級天數(shù)為71天。由于本次地震勘探實習(xí)時間有限，僅安排了站內(nèi)實習(xí)內(nèi)容，以淺層地震的折射和反射為主。實習(xí)工區(qū)為學(xué)校操場，由于區(qū)域較小、測線較短，基本不受區(qū)域地質(zhì)的影響。1.3.2場地規(guī)劃實習(xí)場地為中國石油大學(xué)（華東）校醫(yī)院北面的操場（北緯35.942度；東經(jīng)120.169度）。由于操場形狀近似長方形，所以我們平行于操場長邊的直線為測線。為了便于反射波法和折射波法之間進行對比，以便更加方便直觀的說明問題，折射波

5、法和反射波法的測線應(yīng)當盡量重合。測線示意圖如下：測 線圖1-2測線示意圖二 折射波法地震勘探折射波法是在距震源較遠的位置上，觀測來自地下經(jīng)巖層分界面上滑行后返回的折射波。對于具有多層介質(zhì)的地層，地震波在地層中傳播時在每層介質(zhì)中的速度不一樣，如果某一層的速度大于它上一層的速度，且入射角達到臨界角，則會產(chǎn)生折射波，二者的界面為折射面，此時折射波以臨界角沿界面滑行，以不變的角度返回地面。折射波的到達時間與折射面的深度有關(guān)，折射波的時距曲線接近于直線，其斜率決定于折射層的波速。由于折射波要在臨界角之后才出現(xiàn)，因此在震源附近觀測不到折射波，這個觀測不到折射波的區(qū)間稱為盲區(qū)。示意圖如下圖2-1所示。圖2-

6、1 折射波示意圖2.1數(shù)據(jù)采集2.1.1采集儀器接收裝置：共48道每次24道同時接收。如下圖：圖2-2接收裝置震源：鐵錘敲擊鐵板觸發(fā)如下圖：圖2-3震源圖2.1.2觀測系統(tǒng) 根據(jù)課本所學(xué)知識，結(jié)合實際工區(qū)情況，并進行試采集后，我們確定的淺層折射波法地震勘探系統(tǒng)參數(shù)如下： 偏移距：8m 道間距：2m 采樣率：0.25ms 采樣時間 0.5s觀測系統(tǒng)示意圖如下所示： 檢波點共24道2m8m炮點圖2-3折射波法觀測系統(tǒng)示意圖2.2數(shù)據(jù)處理2.2.1處理原理方法：t0差數(shù)時距曲線法求界面 截距時間法是界面為平界面時的方法，當界面是任意界面，時距曲線不是直線時，就不能再采用截距時間法求界面了。這時可采用

7、差數(shù)法求界面。t0差數(shù)時距曲線法又稱t0法，其應(yīng)用條件為：折射界面的曲率半徑比埋藏深度大得多，波沿界面滑行時沒有穿透現(xiàn)象。在相遇時距觀測系統(tǒng)下，由激發(fā)點O1、O2得到兩條相遇折射波時距曲線S1、S2。如圖所示，取排列上任一點D，在相遇時距曲線可以得出t1、t2的旅行時間分別為： =而激發(fā)點O1、O2的互換時T為： t0時間定義為地面任一觀測點上兩條相遇時距曲線上對應(yīng)的折射初至?xí)r間的和減去互換時間T:DBC可近似認為是等腰三角形，從D點作BC的垂直平分線，得DM=h，于是有： 有以上關(guān)系式可以得到：因此D點到折射界面的法線深度h為: 令 則上式可以寫為： 只要能分別求出K或t0值，就能求得折射界

8、面的法線深度h。所以當v1已知的情況下，關(guān)鍵是求v2值。 為求v2值，再引入時距曲線的另一個差數(shù)并令其等于(x)求出每點的(x)也可連出(x)曲線對(x)微分可得: 對上式右邊的兩項時間對距離的導(dǎo)數(shù)分別為上傾和下傾方向時距曲線的斜率（即視速度的倒數(shù)）。根據(jù)視速度的表達式可得： 最后可以求出計算界面速度的公式: 當折射界面傾角15。時，cosl，此時上式可簡化為: 因此只要根據(jù)(x)=t1 - t2+T,在相遇時距曲線上構(gòu)制(x) 曲線并求其斜率的倒數(shù)，然后代入上式則可求出V2。 由于V2已求出，則K便為已知，則進一步可以求出h。然后以各觀測點為圓心，以其對應(yīng)的h 為半徑畫弧，可得出一系列圓弧，

9、作這些圓弧的包絡(luò)線即為折射界面的位置。2.2.2拾取初至由軟件得到雙邊放炮地震記錄如下圖：2-3雙邊放炮24道地震記錄圖由上圖得到初至?xí)r間如下表：表一：折射波法初至?xí)r間記錄表（注：由于前四道為壞道，故數(shù)據(jù)未能讀出）2.2.3數(shù)據(jù)計算由地震記錄分析可知記錄到的地層大致可分為兩層1第一層素的V1由表一作出直達波時距曲線如下：圖2-4直達波時距曲線由速度等于斜率的倒數(shù)得出兩次激發(fā)直達波速度如下：V11=271.34m/s V12=286.57m/s取平均值得：V1=278.96m/s2第二層速度V2由表一作出折射波時距曲線并對其進行多項式擬合如下：圖2-5折射波時距曲線由上圖算出互換時T=69.35

10、ms由（x）=t1-t2+T得到下表：表二（x）數(shù)值表由上表數(shù)據(jù)作圖如下：圖2-6 （x）-X圖所以=2/1.6395x1000=1219.88m/s 3深度h 由計算得K=143.28由t0=t1+t2-T 得下表 表三t0，h數(shù)值表由上表做出剖面圖如下：圖2-6深度剖面圖2.3結(jié)果解釋由以上計算結(jié)果及深度剖面圖可知，地下淺層大致分為兩層，第一層為低速層，速度大概為279m/s，第二層為高速層，速度大概為1220m/s。兩地層的分界面買深為13米，且沿著測線由南到北界面埋深逐漸由3米漸減小到2.5米，然后由2.5米略微增加，最后再減小到1.25米，具體趨勢參見圖2-6。三 反射波法地震勘探反

11、射波法是在靠近震源的不同位置上，觀測地震波從震源到不同彈性分界面上反射回地面的地震波動，研究由不同界面反回來的反射波場，可以解決地下巖層的產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，甚至于巖性等問題。3.1數(shù)據(jù)采集3.1.1采集儀器同折射波法勘探，具體參見圖2-2,2-3激發(fā)條件：實習(xí)中采用錘擊震源，工作時要求把觸發(fā)開關(guān)與大錘的連接線繞過肩部，以免錘擊在連接線上，而且落錘要有力，干凈利索，不得回彈。接收條件：檢波器工作時要平穩(wěn)垂直并準確地緊埋在地面接收點的位置上，并與電纜正確連接，防止漏電、短路，接觸不良、極性接反，埋置前先清除浮土及周圍雜草。3.1.2觀測系統(tǒng)根據(jù)課本所學(xué)知識，結(jié)合實際工區(qū)情況，并進行試采集后，我們確定的淺層反射波法地震勘探系統(tǒng)參數(shù)如下：偏移距：4.5m 道間距：1.5m 采樣率：0.25ms 采樣時間 0.5s在施工時我們采用了但邊放炮，24道接收，滾動勘探的方式，