反射波法勘探

1、1第三章第三章 淺層反射波法淺層反射波法 本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：介紹淺層反射波法勘探的野外工作方法及介紹淺層反射波法勘探的野外工作方法及地震資料解釋，重點(diǎn)內(nèi)容為多次覆蓋觀測地震資料解釋，重點(diǎn)內(nèi)容為多次覆蓋觀測系統(tǒng)，要求掌握綜合平面圖的繪制方法及系統(tǒng)，要求掌握綜合平面圖的繪制方法及反射波資料處理與解釋。反射波資料處理與解釋。2目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 反射波法概述反射波法概述第二節(jié)第二節(jié) 反射波法的野外工作方法反射波法的野外工作方法第三節(jié)反射波法的地震資料解釋第三節(jié)反射波法的地震資料解釋 3折射波利用首波初至?xí)r間繪制時(shí)距曲線，推斷地下構(gòu)造，折射波利用首波初至?xí)r間繪制時(shí)距曲線，推斷地下構(gòu)造，而

2、反射波法則主要利用反射波相位的時(shí)空特性推斷解釋地而反射波法則主要利用反射波相位的時(shí)空特性推斷解釋地下構(gòu)造。不僅能直觀的反映地層界面的起伏變化，而且能下構(gòu)造。不僅能直觀的反映地層界面的起伏變化，而且能探測地下隱伏斷層、空洞及異常物體。探測地下隱伏斷層、空洞及異常物體。 第一節(jié)第一節(jié) 反射波法概述反射波法概述 反射波法和折射波法的區(qū)別：反射波法和折射波法的區(qū)別：探測深度范圍不同探測深度范圍不同工作頻率不同，中、深：幾十赫茲，淺層：工作頻率不同，中、深：幾十赫茲，淺層：100300Hz淺層比中、深層探測難度更大淺層比中、深層探測難度更大低速帶厚度變化對(duì)波的傳播有滯后作用，使得時(shí)距曲線低速帶厚度變化對(duì)

3、波的傳播有滯后作用，使得時(shí)距曲線為雙曲線。為雙曲線。4 檢波器檢波器又叫檢震器，是把地震波到達(dá)引起地面微弱振動(dòng)又叫檢震器，是把地震波到達(dá)引起地面微弱振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)的換能裝置。目前常用的檢波器主要由線轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)的換能裝置。目前常用的檢波器主要由線圈、彈簧片和永久磁鋼架及外殼組成。圈、彈簧片和永久磁鋼架及外殼組成。檢波器輸出的信號(hào)電壓和其振動(dòng)時(shí)的位移初速度有關(guān)，檢波器輸出的信號(hào)電壓和其振動(dòng)時(shí)的位移初速度有關(guān)，因此又叫因此又叫速度檢波器速度檢波器。用晶體壓電效應(yīng)特性制成的晶體檢波器，固有頻率高的用晶體壓電效應(yīng)特性制成的晶體檢波器，固有頻率高的特點(diǎn)，可以測量物體震動(dòng)加速度，又叫特點(diǎn)，可以測量物體震

4、動(dòng)加速度，又叫加速度檢波器加速度檢波器。 地震儀地震儀是將檢震器的輸出的電信號(hào)放大，顯示并記錄下是將檢震器的輸出的電信號(hào)放大，顯示并記錄下來的儀器，具有濾波、放大、信號(hào)疊加、高精度計(jì)時(shí)及來的儀器，具有濾波、放大、信號(hào)疊加、高精度計(jì)時(shí)及數(shù)字記錄和微機(jī)處理等功能數(shù)字記錄和微機(jī)處理等功能 。 震源震源要求有適當(dāng)?shù)哪芰?、安全可靠便于使用，能產(chǎn)生較要求有適當(dāng)?shù)哪芰俊踩煽勘阌谑褂?，能產(chǎn)生較高頻率成分。常用的有：錘擊震源、雷管和炸藥、地震高頻率成分。常用的有：錘擊震源、雷管和炸藥、地震槍震源、電火花震源等槍震源、電火花震源等。 5一、一、測線布置測線布置(1) 測線最好為直線。其切面為一平面，所反映的構(gòu)

5、造形態(tài)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)。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)，主測線垂直巖層或構(gòu)造走向。目的：控制構(gòu)造形態(tài)， 利于資料分析與解釋。利于資料分析與解釋。(3) 盡量與其它物探線一致（或過鉆孔）。便于綜合分析盡量與其它物探線一致（或過鉆孔）。便于綜合分析解釋。解釋。(4) 疏密程度應(yīng)據(jù)地質(zhì)任務(wù)、探測對(duì)象大小及復(fù)雜程度等疏密程度應(yīng)據(jù)地質(zhì)任務(wù)、探測對(duì)象大小及復(fù)雜程度等因素確定。因素確定。(5) 考慮地形、地物。復(fù)雜條件，彎曲測線或分段觀測。考慮地形、地物。復(fù)雜條件，彎曲測線或分段觀測。6二二、道間距及激發(fā)點(diǎn)的選擇道間距及激發(fā)點(diǎn)的選擇2*Tv

6、x 1.道間距：相鄰兩道檢波器的間距，用道間距：相鄰兩道檢波器的間距，用X表示。表示。 淺折：淺折：5m，10m；淺反：；淺反：25m。有時(shí)為求準(zhǔn)表層速度：。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。震源附近加密點(diǎn)，構(gòu)成不等間距排列。XNL)1( 顯然，道間距大，排列長度大，工作效率高。不宜太大，顯然，道間距大，排列長度大，工作效率高。不宜太大，相位追蹤相位追蹤 對(duì)比困難，遠(yuǎn)處能量衰減大。對(duì)比困難，遠(yuǎn)處能量衰減大。定義：炮點(diǎn)離最近一個(gè)檢波器的距離，用定義：炮點(diǎn)離最近一個(gè)檢波器的距離，用X1表示。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。工作中：端點(diǎn)不設(shè)檢波器。一般為道間

7、距的整數(shù)倍。 3.偏移距偏移距 2.排列長度排列長度7定義：離開炮點(diǎn)最遠(yuǎn)的檢波點(diǎn)與炮點(diǎn)的距離，用定義：離開炮點(diǎn)最遠(yuǎn)的檢波點(diǎn)與炮點(diǎn)的距離，用Xmax表示。表示。與探測深度有密切關(guān)系。折射：目的層深度的與探測深度有密切關(guān)系。折射：目的層深度的57倍；倍； 反射：反射：目的層深度的目的層深度的0.71.5倍。倍。4.炮檢距和最大炮檢距炮檢距和最大炮檢距在測線兩端及測線上，以適當(dāng)?shù)拈g距設(shè)置震源或布置炮點(diǎn)，在測線兩端及測線上，以適當(dāng)?shù)拈g距設(shè)置震源或布置炮點(diǎn)，用以激發(fā)彈性波，其位置和間距對(duì)調(diào)查結(jié)果有重要影響。用以激發(fā)彈性波，其位置和間距對(duì)調(diào)查結(jié)果有重要影響。震源間距越小，測量精度越高，但通常是按每震源間距

8、越小，測量精度越高，但通常是按每6 6至至1212個(gè)檢波點(diǎn)個(gè)檢波點(diǎn)( (即間距為即間距為40m40m至至120m)120m)設(shè)一個(gè)震源點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。設(shè)一個(gè)震源點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。四四、炮間距及激發(fā)點(diǎn)的選擇炮間距及激發(fā)點(diǎn)的選擇8三三、觀測系統(tǒng)觀測系統(tǒng)地震現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集中，為壓制地震現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集中，為壓制干擾波干擾波和確保對(duì)和確保對(duì)有效波有效波進(jìn)進(jìn)行追蹤，激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)之間的排列和各排列的位置應(yīng)行追蹤，激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)之間的排列和各排列的位置應(yīng)保持一定的相對(duì)關(guān)系。保持一定的相對(duì)關(guān)系。激發(fā)點(diǎn)激發(fā)點(diǎn)和和接收點(diǎn)接收點(diǎn)之間的位置關(guān)系和排列和排列間的位置之間的位置關(guān)系和排列和排列間的位置關(guān)系統(tǒng)稱為關(guān)系統(tǒng)稱為觀測系

9、統(tǒng)觀測系統(tǒng)。表示方法有：表示方法有：綜合平面圖綜合平面圖和和時(shí)距平面圖時(shí)距平面圖反射波法觀測系統(tǒng)反射波法觀測系統(tǒng)1、簡單連續(xù)觀測系統(tǒng)、簡單連續(xù)觀測系統(tǒng)2、間隔連續(xù)觀測系統(tǒng)、間隔連續(xù)觀測系統(tǒng)3、多次疊加觀測系統(tǒng)、多次疊加觀測系統(tǒng)9四四、激發(fā)方式和接收條件的選擇激發(fā)方式和接收條件的選擇激發(fā)方式包括：井中、水中、空中、地面、坑中、錘擊、激發(fā)方式包括：井中、水中、空中、地面、坑中、錘擊、夯擊、電火花等。夯擊、電火花等。錘擊震源錘擊震源電火花震源電火花震源雷管雷管接收條件選擇：接收條件選擇：壓制干擾波，突壓制干擾波，突出有效波。出有效波。10（一）地震波的激發(fā)（一）地震波的激發(fā) 1.地震勘探對(duì)激發(fā)條件的

10、基本要求地震勘探對(duì)激發(fā)條件的基本要求 激發(fā)條件：影響地震記錄好壞的第一因素，得到好的有效波的激發(fā)條件：影響地震記錄好壞的第一因素，得到好的有效波的基礎(chǔ)條件?；A(chǔ)條件。(1) 有一定能量，保證獲得勘探目的層的反射；有一定能量，保證獲得勘探目的層的反射；(2) 有效波能量強(qiáng)，干擾波相對(duì)微弱，有較高的信噪比；有效波能量強(qiáng)，干擾波相對(duì)微弱，有較高的信噪比；(3) 頻帶較寬，盡可能接近頻帶較寬，盡可能接近脈沖（尖脈沖），以利提高分辯率；脈沖（尖脈沖），以利提高分辯率；(4) 同點(diǎn)激發(fā)，地震記錄重復(fù)性好。同點(diǎn)激發(fā)，地震記錄重復(fù)性好。 2.震源類型震源類型兩類：炸藥震源，非炸藥震源。兩類：炸藥震源，非炸藥震

11、源。(1) 炸藥震源炸藥震源 淺震中，普遍使用的震源，炸藥激發(fā)產(chǎn)生淺震中，普遍使用的震源，炸藥激發(fā)產(chǎn)生的地震波頻譜寬、能量強(qiáng)、高頻成為豐富。炸的地震波頻譜寬、能量強(qiáng)、高頻成為豐富。炸藥激發(fā)產(chǎn)生的地震波主頻藥激發(fā)產(chǎn)生的地震波主頻f與藥量與藥量Q的關(guān)系：的關(guān)系：31QKf11藥量對(duì)頻率成分的影響藥量對(duì)頻率成分的影響上式可見，藥量越大，激發(fā)產(chǎn)生上式可見，藥量越大，激發(fā)產(chǎn)生 的頻率越低。的頻率越低。結(jié)論：在保證獲得勘探目的層結(jié)論：在保證獲得勘探目的層反射前提下，盡量小藥量激發(fā)，反射前提下，盡量小藥量激發(fā)，以獲得高頻的地震波。以獲得高頻的地震波。淺震：常用幾十克到上千克的小淺震：常用幾十克到上千克的小藥

12、量或雷管激發(fā)。藥量或雷管激發(fā)。激發(fā)方式：地面爆炸，淺井爆炸。激發(fā)方式：地面爆炸，淺井爆炸。淺井爆炸：井深淺井爆炸：井深0.71米，藥包放在井中并將土回填埋實(shí)，促米，藥包放在井中并將土回填埋實(shí)，促使能量向下傳播，壓制干擾波（面波、聲波等）。使能量向下傳播，壓制干擾波（面波、聲波等）。12地表結(jié)構(gòu)：潮濕密實(shí)地面效果好，干燥松軟地面效果較差。地表結(jié)構(gòu)：潮濕密實(shí)地面效果好，干燥松軟地面效果較差。 優(yōu)點(diǎn)：可多次激發(fā)，重復(fù)性好（保持鋼板與地面的耦合優(yōu)點(diǎn)：可多次激發(fā)，重復(fù)性好（保持鋼板與地面的耦合好），信號(hào)增強(qiáng)。好），信號(hào)增強(qiáng)。缺點(diǎn)：頻譜低于炸藥震源，能量有限，不適合深層。缺點(diǎn)：頻譜低于炸藥震源，能量有限，

13、不適合深層。（3） 高頻震源槍高頻震源槍 用震源彈射入淺孔用震源彈射入淺孔(充水或潮濕的孔充水或潮濕的孔)，爆炸激發(fā)地震波。，爆炸激發(fā)地震波。 優(yōu)點(diǎn)：定向發(fā)射，利于能量向下傳播；高頻成分豐富，利優(yōu)點(diǎn)：定向發(fā)射，利于能量向下傳播；高頻成分豐富，利于高分辯率勘探。于高分辯率勘探。(2) 錘擊震源錘擊震源錘擊置于地面的鋼板，錘擊置于地面的鋼板， 18磅或磅或24磅。磅。13 （4） 電火花和空氣槍震源多用于水上勘探電火花和空氣槍震源多用于水上勘探。電火花震源：利用電容器儲(chǔ)存高壓電能，在一瞬間通過水電火花震源：利用電容器儲(chǔ)存高壓電能，在一瞬間通過水介質(zhì)釋放，在水中產(chǎn)生壓力作用于大地而形成地震波。介質(zhì)釋

14、放，在水中產(chǎn)生壓力作用于大地而形成地震波?？諝鈽屨鹪矗簩嚎s空氣在短暫瞬間釋放于水中，從而產(chǎn)生空氣槍震源：將壓縮空氣在短暫瞬間釋放于水中，從而產(chǎn)生地震波。地震波。 特點(diǎn)：兩種震源都安全，無環(huán)境污染，高頻成分豐富，特點(diǎn)：兩種震源都安全，無環(huán)境污染，高頻成分豐富，能量可調(diào)。價(jià)格較貴。能量可調(diào)。價(jià)格較貴。以上幾種震源，當(dāng)目的層深度以上幾種震源，當(dāng)目的層深度H：H50m，錘擊、小炸藥量；，錘擊、小炸藥量；H50100m，小炸藥量、高頻震源槍；，小炸藥量、高頻震源槍；H501000m，電火花、高能炸藥。，電火花、高能炸藥。14（二）地震波的接收（二）地震波的接收1.地震勘探對(duì)接收條件的基本要求地震勘探對(duì)

15、接收條件的基本要求(1) 有效波突出，并有明顯特征；有效波突出，并有明顯特征；(2) 有效波層次分明，波間關(guān)系清有效波層次分明，波間關(guān)系清楚，尤其是目的層反射應(yīng)明顯；楚，尤其是目的層反射應(yīng)明顯； (3) 干擾波少，強(qiáng)度弱，并易于分辨。干擾波少，強(qiáng)度弱，并易于分辨。 2.檢波器的頻率特性檢波器的頻率特性高頻檢波器：高頻響應(yīng)好，高頻檢波器：高頻響應(yīng)好，低頻響應(yīng)差。低頻響應(yīng)差。大地衰減和檢波器特性曲線大地衰減和檢波器特性曲線15 3.檢波器的方向特性檢波器的方向特性檢波器最靈敏方向，應(yīng)與波的振動(dòng)方向一致，所接收到的信號(hào)最檢波器最靈敏方向，應(yīng)與波的振動(dòng)方向一致，所接收到的信號(hào)最強(qiáng)。強(qiáng)。接收縱波：檢波器

16、最靈敏方向?qū)?zhǔn)波的傳播方向；接收縱波：檢波器最靈敏方向?qū)?zhǔn)波的傳播方向；接收橫波：檢波器最靈敏方向垂直于傳播方向。接收橫波：檢波器最靈敏方向垂直于傳播方向。4.檢波器與大地耦合檢波器與大地耦合 耦合取決于：檢波器重量，檢波器與地面的有效接觸面耦合取決于：檢波器重量，檢波器與地面的有效接觸面積，地面振動(dòng)幅度，地表彈性模量。積，地面振動(dòng)幅度，地表彈性模量。因此，檢波器應(yīng)埋直、埋深，土層應(yīng)潮濕、致密因此，檢波器應(yīng)埋直、埋深，土層應(yīng)潮濕、致密。16對(duì)基巖、水泥地：石膏等固結(jié)對(duì)基巖、水泥地：石膏等固結(jié)。 對(duì)泥水：加長尾錐。對(duì)泥水：加長尾錐。 圖圖 (a)：tTa/2，可辨認(rèn)有，可辨認(rèn)有效波的相同相位效波

17、的相同相位。 圖圖 (b)：tTa/2，易造成相位，易造成相位對(duì)比錯(cuò)誤。對(duì)比錯(cuò)誤。5.道間距道間距X的選擇的選擇 X選擇原則：各道間相位選擇原則：各道間相位關(guān)系清楚，同時(shí)軸明顯。關(guān)系清楚，同時(shí)軸明顯。17考慮到有效波的視速度，常把道間距的最大限度定為考慮到有效波的視速度，常把道間距的最大限度定為aaTVX21max對(duì)于深層：反射波對(duì)于深層：反射波Va大，大，X大；大； 對(duì)于淺層：反射波對(duì)于淺層：反射波Va小，小，X小。而小。而Va折折Va反，反，X折折X反。因此，很多情況下，反射波法的道間反。因此，很多情況下，反射波法的道間距應(yīng)小于折射波法的道間距。距應(yīng)小于折射波法的道間距。6.組合檢波組合檢

18、波 目的：利用有效波和干擾波在視速度或傳播方向上的差異來目的：利用有效波和干擾波在視速度或傳播方向上的差異來削弱干擾波。削弱干擾波。 定義：使用兩個(gè)以上檢波器組成一組，按一定的形式（直線定義：使用兩個(gè)以上檢波器組成一組，按一定的形式（直線或面積）安置在排列上，作為某一道的地震信號(hào)。即將幾個(gè)檢波或面積）安置在排列上，作為某一道的地震信號(hào)。即將幾個(gè)檢波器當(dāng)成一個(gè)檢波器使用。器當(dāng)成一個(gè)檢波器使用。要求：具有相同方向特性和頻率特性。要求：具有相同方向特性和頻率特性。181、有效波和干擾波的定義、有效波和干擾波的定義有效波：在地震勘探中用來解決地質(zhì)任務(wù)的波。有效波：在地震勘探中用來解決地質(zhì)任務(wù)的波。干擾

19、波：對(duì)有效波起干擾和破壞作用的波。干擾波：對(duì)有效波起干擾和破壞作用的波。五、有效波和干擾波五、有效波和干擾波有效波和干擾波只是一種相對(duì)的概念，可相互轉(zhuǎn)化。有效波和干擾波只是一種相對(duì)的概念，可相互轉(zhuǎn)化。干擾波：震源干擾波，外界干擾波。干擾波：震源干擾波，外界干擾波。 為解決地質(zhì)任務(wù)，應(yīng)設(shè)法突出有效波，躲開、壓制和消除為解決地質(zhì)任務(wù)，應(yīng)設(shè)法突出有效波，躲開、壓制和消除干擾波，提高信噪比。干擾波，提高信噪比。信噪比：有效波與干擾波強(qiáng)度之比。即：信噪比信噪比：有效波與干擾波強(qiáng)度之比。即：信噪比S/n19 在淺震的數(shù)據(jù)采集、資料處理和解釋的全過程中，都有在淺震的數(shù)據(jù)采集、資料處理和解釋的全過程中，都有一

20、個(gè)如何提高信噪比的問題。一個(gè)如何提高信噪比的問題。2、各種干擾波的來源和特征、各種干擾波的來源和特征震源干擾波震源干擾波1)聲波聲波聲波：在空氣中傳播的彈性波聲波：在空氣中傳播的彈性波。 特點(diǎn)：傳播速度穩(wěn)定特點(diǎn)：傳播速度穩(wěn)定( (約約340m/s)340m/s)，頻率高（大于，頻率高（大于100Hz100Hz），），延續(xù)時(shí)間短。地震記錄上，一般為延續(xù)時(shí)間短。地震記錄上，一般為1 13 3個(gè)波峰的窄條帶直線個(gè)波峰的窄條帶直線同相軸。如下圖所示。同相軸。如下圖所示。 淺震中，淺震中，偏移距小，排列長度短偏移距小，排列長度短，聲波干擾嚴(yán)重。數(shù)據(jù)采集，聲波干擾嚴(yán)重。數(shù)據(jù)采集時(shí)，把炸藥放在井中激發(fā)，可減

21、弱聲波干擾。時(shí)，把炸藥放在井中激發(fā)，可減弱聲波干擾。20有聲波和地滾波干擾時(shí)的淺層反射記錄(2)面波面波幾乎出現(xiàn)在所有地震幾乎出現(xiàn)在所有地震記錄上，是一種主要記錄上，是一種主要干擾波。干擾波。特點(diǎn)：視速度小特點(diǎn)：視速度小(100500m/s)，頻率低，頻率低(1030Hz)、能量強(qiáng)、能量強(qiáng)、衰減慢，如圖示。衰減慢，如圖示。 面波沿地表傳播，由于地表介質(zhì)不均勻，在水平方向尤其垂面波沿地表傳播，由于地表介質(zhì)不均勻，在水平方向尤其垂直方向速度變化大。因此，隨著傳播距離增大，顯示明顯的頻散直方向速度變化大。因此，隨著傳播距離增大，顯示明顯的頻散特點(diǎn)，在地震記錄上形成特點(diǎn)，在地震記錄上形成“掃帚狀掃帚狀

22、”。這種發(fā)生頻散，形成。這種發(fā)生頻散，形成“掃掃帚狀帚狀”的面波通常稱為地滾波。的面波通常稱為地滾波。面波聲波21 在干燥或疏松的巖土中激發(fā)時(shí)，對(duì)有效波吸收強(qiáng)烈，面波能在干燥或疏松的巖土中激發(fā)時(shí)，對(duì)有效波吸收強(qiáng)烈，面波能量相對(duì)增強(qiáng)；量相對(duì)增強(qiáng)；爆炸井深時(shí)面波減弱，井淺時(shí)面波增強(qiáng)。爆炸井深時(shí)面波減弱，井淺時(shí)面波增強(qiáng)。(3)多次反射多次反射當(dāng)?shù)叵麓嬖趶?qiáng)波阻抗界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生多次反射。當(dāng)?shù)叵麓嬖趶?qiáng)波阻抗界面時(shí)會(huì)產(chǎn)生多次反射。特點(diǎn)：與一般反射波相似，但視速度稍低，通過時(shí)差分析特點(diǎn)：與一般反射波相似，但視速度稍低，通過時(shí)差分析來識(shí)別。來識(shí)別。2.外界干擾波外界干擾波 (1)隨機(jī)干擾隨機(jī)干擾定義：指無一定規(guī)律

23、、無一定頻率及視速度、雜亂無章的定義：指無一定規(guī)律、無一定頻率及視速度、雜亂無章的振動(dòng)。振動(dòng)。隨機(jī)干擾頻譜很寬，不能利用頻率濾波壓制。隨機(jī)干擾頻譜很寬，不能利用頻率濾波壓制。22隨機(jī)干擾分為三類：隨機(jī)干擾分為三類：第一類：地面微震和其它外界干擾。如風(fēng)吹草動(dòng)、人為因第一類：地面微震和其它外界干擾。如風(fēng)吹草動(dòng)、人為因素引起的無規(guī)則振動(dòng)，特點(diǎn)是頻帶寬素引起的無規(guī)則振動(dòng)，特點(diǎn)是頻帶寬(1200Hz)；第二類：儀器在接收時(shí)或處理過程中的噪音；第二類：儀器在接收時(shí)或處理過程中的噪音；第三類：震源激發(fā)后產(chǎn)生的不規(guī)則干擾。第三類：震源激發(fā)后產(chǎn)生的不規(guī)則干擾。隨機(jī)干擾表面上不規(guī)則，實(shí)際遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律。隨機(jī)干擾表面

24、上不規(guī)則，實(shí)際遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律。 工作中，利用統(tǒng)計(jì)規(guī)律，采用組合檢波、水平疊加、垂工作中，利用統(tǒng)計(jì)規(guī)律，采用組合檢波、水平疊加、垂直疊加方法壓制隨機(jī)干擾。直疊加方法壓制隨機(jī)干擾。(2)相干干擾相干干擾定義：指外界產(chǎn)生的具有一定規(guī)律性的干擾。定義：指外界產(chǎn)生的具有一定規(guī)律性的干擾。 特點(diǎn)：在地震記錄上表現(xiàn)為有規(guī)律的振動(dòng)，具有一定的頻特點(diǎn)：在地震記錄上表現(xiàn)為有規(guī)律的振動(dòng)，具有一定的頻率和視速度。率和視速度。23相干干擾波記錄(3)工業(yè)電干擾工業(yè)電干擾 在城市工作，當(dāng)?shù)卣饻y線通過輸電線路時(shí)，檢波器電纜在城市工作，當(dāng)?shù)卣饻y線通過輸電線路時(shí)，檢波器電纜會(huì)感應(yīng)會(huì)感應(yīng)50Hz電壓，形成工業(yè)電干擾。電壓，形成工業(yè)

25、電干擾。 相干干擾產(chǎn)生：在大型廠礦附近，機(jī)器有規(guī)律地連相干干擾產(chǎn)生：在大型廠礦附近，機(jī)器有規(guī)律地連續(xù)振動(dòng)，江、河波浪沖擊岸坡等。如圖所示。續(xù)振動(dòng)，江、河波浪沖擊岸坡等。如圖所示。 24 為了解各種干擾波的分布特征，以便采取一系列壓制干為了解各種干擾波的分布特征，以便采取一系列壓制干擾波的方法技術(shù)，在野外地震數(shù)據(jù)采集之前，必須進(jìn)行干擾擾波的方法技術(shù)，在野外地震數(shù)據(jù)采集之前，必須進(jìn)行干擾波調(diào)查。波調(diào)查。1.震源干擾波調(diào)查震源干擾波調(diào)查3 3、干擾波調(diào)查、干擾波調(diào)查25目的：確定反射波和干擾波的分布特征，確定有效的觀測目的：確定反射波和干擾波的分布特征，確定有效的觀測系統(tǒng)。系統(tǒng)。 具體做法：以小道間

26、距埋置檢波器，在零偏移距處激發(fā)，具體做法：以小道間距埋置檢波器，在零偏移距處激發(fā)，隨后移動(dòng)檢波器排列或移動(dòng)激發(fā)震源。每次移動(dòng)距離應(yīng)等于隨后移動(dòng)檢波器排列或移動(dòng)激發(fā)震源。每次移動(dòng)距離應(yīng)等于一個(gè)排列長度，以保持干擾波同相軸的連續(xù)性。一個(gè)排列長度，以保持干擾波同相軸的連續(xù)性。2.外界干擾波調(diào)查外界干擾波調(diào)查目的：了解非地震勘探震源干擾波的特征。目的：了解非地震勘探震源干擾波的特征。具體做法：不激發(fā)震源，記錄外界背景噪聲。此時(shí)記錄信號(hào)具體做法：不激發(fā)震源，記錄外界背景噪聲。此時(shí)記錄信號(hào)是外界干擾和儀器噪聲所引起。分析結(jié)果，可了解外界干擾是外界干擾和儀器噪聲所引起。分析結(jié)果，可了解外界干擾源的強(qiáng)度、分布

27、特征和頻率等。源的強(qiáng)度、分布特征和頻率等。26第二節(jié)第二節(jié) 反射波的野外工作方法反射波的野外工作方法 淺層地震數(shù)據(jù)采集方法主要介紹采集系統(tǒng)所使用的儀器淺層地震數(shù)據(jù)采集方法主要介紹采集系統(tǒng)所使用的儀器設(shè)備、野外觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)和有關(guān)采樣參數(shù)的選擇等設(shè)備、野外觀測系統(tǒng)設(shè)計(jì)和有關(guān)采樣參數(shù)的選擇等 。 地震儀地震儀 檢波器檢波器27一、淺層地震地質(zhì)條件一、淺層地震地質(zhì)條件地質(zhì)條件：深度地震地質(zhì)條件和淺層地震地質(zhì)條件地質(zhì)條件：深度地震地質(zhì)條件和淺層地震地質(zhì)條件研究地質(zhì)條件的目的是為了獲取高質(zhì)量的地震記錄研究地質(zhì)條件的目的是為了獲取高質(zhì)量的地震記錄1、地表松散層的影響、地表松散層的影響（反射波產(chǎn)生偏移和時(shí)間滯

28、后，吸收高頻信號(hào)，產(chǎn)生多（反射波產(chǎn)生偏移和時(shí)間滯后，吸收高頻信號(hào)，產(chǎn)生多次反射波干擾）次反射波干擾）2、潛水面的影響、潛水面的影響潛水面下或泥巖、粘土巖中激發(fā)，頻率豐富，能量較強(qiáng)潛水面下或泥巖、粘土巖中激發(fā)，頻率豐富，能量較強(qiáng)3、表層不均勻性影響、表層不均勻性影響28 綜合平面圖繪制方法二、觀測系統(tǒng)二、觀測系統(tǒng)29二、觀測系統(tǒng)二、觀測系統(tǒng)反射法：多用綜合平面圖表示。形式簡單，直觀地表示反射法：多用綜合平面圖表示。形式簡單，直觀地表示炮點(diǎn)和排列之間的關(guān)系。炮點(diǎn)和排列之間的關(guān)系。1.單次覆蓋簡單連續(xù)觀測系統(tǒng)單次覆蓋簡單連續(xù)觀測系統(tǒng) 圖所示，圖所示，O1、O2O5是激發(fā)點(diǎn)，是激發(fā)點(diǎn)，A、B、C、D表

29、示互換表示互換點(diǎn)，實(shí)線段點(diǎn)，實(shí)線段O1A、AO2、O2B等在水平直線上的投影正好等在水平直線上的投影正好連續(xù)單次地覆蓋了整條測線。連續(xù)單次地覆蓋了整條測線。這種觀測系統(tǒng)，可連續(xù)勘探整這種觀測系統(tǒng)，可連續(xù)勘探整條測線以下反射界面，所得地條測線以下反射界面，所得地震剖面為單次剖面。震剖面為單次剖面。 (a) 雙邊激發(fā)雙邊激發(fā) 30如固定在排列一端激發(fā)，每激如固定在排列一端激發(fā)，每激發(fā)一次，排列沿測線方向移動(dòng)發(fā)一次，排列沿測線方向移動(dòng)一次（半個(gè)排列長度），稱單一次（半個(gè)排列長度），稱單邊激發(fā)觀測系統(tǒng)。如圖所示。邊激發(fā)觀測系統(tǒng)。如圖所示。 (b) 單邊激發(fā)單邊激發(fā) 2.單次覆蓋間隔連續(xù)觀測系統(tǒng)單次覆蓋

30、間隔連續(xù)觀測系統(tǒng) 定義：炮點(diǎn)離接收點(diǎn)一定距離激發(fā)。避開震源附近面波和定義：炮點(diǎn)離接收點(diǎn)一定距離激發(fā)。避開震源附近面波和聲波的強(qiáng)干擾，又稱偏移觀測系統(tǒng)。聲波的強(qiáng)干擾，又稱偏移觀測系統(tǒng)。31O2激發(fā)，激發(fā)，O1O2接收，用斜線段接收，用斜線段O2A表示，對(duì)表示，對(duì)R2R3進(jìn)行了一次進(jìn)行了一次觀測，叫單次覆蓋；觀測，叫單次覆蓋；O1激發(fā)，又在激發(fā)，又在O2O3接收，用斜接收，用斜線段線段AB表示，又對(duì)表示，又對(duì)R2R3進(jìn)行了進(jìn)行了一次觀測，叫二次覆蓋。一次觀測，叫二次覆蓋。同理，可對(duì)同理，可對(duì)R2R3段進(jìn)行更多次覆蓋。段進(jìn)行更多次覆蓋。多次覆蓋觀測系統(tǒng)：對(duì)整條反射界面進(jìn)行多次覆蓋的系統(tǒng)。多次覆蓋觀測

31、系統(tǒng)：對(duì)整條反射界面進(jìn)行多次覆蓋的系統(tǒng)。多次覆蓋技術(shù)：壓制多次反射波之類的特殊干擾波，以提高多次覆蓋技術(shù)：壓制多次反射波之類的特殊干擾波，以提高地震記錄的信噪比。地震記錄的信噪比。323、多次疊加觀測系統(tǒng)、多次疊加觀測系統(tǒng) 組合：壓制面波等低視速度干擾作用明顯，但降低了分組合：壓制面波等低視速度干擾作用明顯，但降低了分辨率；此外不能壓制多次反射波、折射波之類干擾波（其波辨率；此外不能壓制多次反射波、折射波之類干擾波（其波長往往達(dá)數(shù)十米）。長往往達(dá)數(shù)十米）。在淺層地震勘探中，廣泛采用多次疊加法。在淺層地震勘探中，廣泛采用多次疊加法。 共反射點(diǎn)多次疊加法：共深度點(diǎn)多次疊加法、多次覆蓋共反射點(diǎn)多次疊

32、加法：共深度點(diǎn)多次疊加法、多次覆蓋法、水平疊加法。法、水平疊加法。 基本思想：對(duì)地下反射界面上各點(diǎn)的地質(zhì)信息進(jìn)行多次觀基本思想：對(duì)地下反射界面上各點(diǎn)的地質(zhì)信息進(jìn)行多次觀測，以排除由于地面上個(gè)別觀測點(diǎn)受到某種干擾而歪曲地下測，以排除由于地面上個(gè)別觀測點(diǎn)受到某種干擾而歪曲地下真實(shí)信息的影響。真實(shí)信息的影響。33共反射點(diǎn)示意圖共反射點(diǎn)示意圖水平疊加的概念：水平疊加的概念： 又稱為共反射點(diǎn)疊加或共中心點(diǎn)疊加（處理），就又稱為共反射點(diǎn)疊加或共中心點(diǎn)疊加（處理），就是把不同激發(fā)點(diǎn)、不同接收點(diǎn)上接收到的來自于同一反是把不同激發(fā)點(diǎn)、不同接收點(diǎn)上接收到的來自于同一反射點(diǎn)的地震記錄進(jìn)行疊加，可以壓制多次波和各種隨

33、機(jī)射點(diǎn)的地震記錄進(jìn)行疊加，可以壓制多次波和各種隨機(jī)干擾波，從而大大提高信噪比和地震剖面質(zhì)量，并且可干擾波，從而大大提高信噪比和地震剖面質(zhì)量，并且可以提取速度等參數(shù)。以提取速度等參數(shù)。34條件：建立在水平界面假設(shè)的基礎(chǔ)上。條件：建立在水平界面假設(shè)的基礎(chǔ)上。 如下圖示：在如下圖示：在O O1 1、O O2 2、O O3 3激發(fā)，在與激發(fā)，在與M M點(diǎn)為對(duì)稱的點(diǎn)為對(duì)稱的S S1 1、S S2 2、S S3 3接收接收R R界面上同一點(diǎn)界面上同一點(diǎn)A A的反射波。的反射波。1.1.共反射點(diǎn)疊加原理共反射點(diǎn)疊加原理多次覆蓋：在測線上不同點(diǎn)激發(fā)、相應(yīng)點(diǎn)接收來自地下界面多次覆蓋：在測線上不同點(diǎn)激發(fā)、相應(yīng)點(diǎn)接

34、收來自地下界面相同反射點(diǎn)的多個(gè)地震記錄道進(jìn)行疊加。相同反射點(diǎn)的多個(gè)地震記錄道進(jìn)行疊加。35A A點(diǎn)：共反射點(diǎn)或點(diǎn)：共反射點(diǎn)或共深度點(diǎn)。共深度點(diǎn)。M M點(diǎn)：點(diǎn)：A A的投影的投影點(diǎn)，共中心點(diǎn)點(diǎn)，共中心點(diǎn)或共地面點(diǎn)?；蚬驳孛纥c(diǎn)。 S S1 1、S S2 2、S S3 3地震道：共反射點(diǎn)或共深度點(diǎn)）疊加道。地震道：共反射點(diǎn)或共深度點(diǎn)）疊加道。集合稱集合稱CDP(CDP(共深度點(diǎn)共深度點(diǎn)) )道集。道集。 以炮檢距以炮檢距X X為橫坐標(biāo)，以反射波到達(dá)各疊加道的時(shí)間為橫坐標(biāo)，以反射波到達(dá)各疊加道的時(shí)間t t為為縱坐標(biāo)，可繪出對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)，可繪出對(duì)應(yīng)A A點(diǎn)的半支時(shí)距曲線。將炮點(diǎn)和接收點(diǎn)點(diǎn)的半支時(shí)距曲線。將

35、炮點(diǎn)和接收點(diǎn)互換，得到另半支時(shí)距曲線?；Q，得到另半支時(shí)距曲線。36(1) (1) 共炮點(diǎn)反映一個(gè)區(qū)段，共反射點(diǎn)反映一個(gè)點(diǎn)；共炮點(diǎn)反映一個(gè)區(qū)段，共反射點(diǎn)反映一個(gè)點(diǎn)； (2) (2) 共炮點(diǎn)共炮點(diǎn)t t0 0表示炮點(diǎn)回聲時(shí)間，共反射點(diǎn)表示炮點(diǎn)回聲時(shí)間，共反射點(diǎn)t t0 0表示表示A A的垂的垂直反射時(shí)間，即直反射時(shí)間，即M M點(diǎn)的回聲時(shí)間。當(dāng)點(diǎn)的回聲時(shí)間。當(dāng) X Xi i=0=0時(shí)，時(shí)，t t0 0=2h/V=2h/V。對(duì)共反射點(diǎn)時(shí)距曲線動(dòng)校正：對(duì)共反射點(diǎn)時(shí)距曲線動(dòng)校正： 把各疊加道的時(shí)間校正到把各疊加道的時(shí)間校正到M M點(diǎn)的回聲時(shí)間，或者把曲線點(diǎn)的回聲時(shí)間，或者把曲線拉平，如圖拉平，如圖(c)

36、(c)示。示。 假設(shè)各疊加道波形相似，必是同相疊加，疊加后振幅成假設(shè)各疊加道波形相似，必是同相疊加，疊加后振幅成倍增加。如圖倍增加。如圖(d)(d)示。示。37 如圖示，在水平界面如圖示，在水平界面R R1 1上產(chǎn)生二次全程反射，在上產(chǎn)生二次全程反射，在R R2 2界界面上產(chǎn)生一次反射，假設(shè)一次波的面上產(chǎn)生一次反射，假設(shè)一次波的t t0 0時(shí)間等于二次波的時(shí)間等于二次波的t t0 0時(shí)間時(shí)間t t0D0D。用視速度定理易證：具有相同。用視速度定理易證：具有相同t t0 0時(shí)間的二次波曲時(shí)間的二次波曲線比一次波彎曲。線比一次波彎曲。對(duì)時(shí)距曲線對(duì)時(shí)距曲線t t及及t tD D按按一次波的速度進(jìn)行一

37、次波的速度進(jìn)行動(dòng)校正：動(dòng)校正：一次波：一次波：t t被拉平到被拉平到t t0 0； 多次波：多次波：t tD D不能拉平不能拉平( (為為ttD D) )，校正量不足，校正后仍上彎，校正量不足，校正后仍上彎， 叫剩余時(shí)差曲線。叫剩余時(shí)差曲線。 剩余時(shí)差：多次波時(shí)距曲線按一次波校正后與剩余時(shí)差：多次波時(shí)距曲線按一次波校正后與t0t0的時(shí)差，的時(shí)差，用用ttD D表示。表示。2.2.共反射點(diǎn)多次波的疊加效應(yīng)共反射點(diǎn)多次波的疊加效應(yīng)38 各疊加道各疊加道tDtD不同，疊不同，疊加時(shí)非同相疊加加時(shí)非同相疊加, , 疊加后多疊加后多次波被削弱，從而達(dá)到壓制次波被削弱，從而達(dá)到壓制多次波的目的，如右圖示。

38、多次波的目的，如右圖示。共反射點(diǎn)經(jīng)動(dòng)校正后，疊加共反射點(diǎn)經(jīng)動(dòng)校正后，疊加時(shí)同相疊加時(shí)同相疊加, , 疊加后振幅成疊加后振幅成倍增加，達(dá)到突出有效波的倍增加，達(dá)到突出有效波的目的，如右圖示。目的，如右圖示。3.3.多次覆蓋觀測系統(tǒng)多次覆蓋觀測系統(tǒng) 定義：對(duì)整條反射界面進(jìn)行多次覆蓋的觀測系統(tǒng)。主定義：對(duì)整條反射界面進(jìn)行多次覆蓋的觀測系統(tǒng)。主要有兩種形式：端點(diǎn)要有兩種形式：端點(diǎn)( (單邊單邊) )，中間放炮。，中間放炮。39第第1 1炮第炮第2121道，道，第第2 2炮第炮第1717道，道，第第3 3炮第炮第1313道，道，第第4 4炮第炮第9 9道，道，第第5 5炮第炮第5 5道，道，第第6 6炮

39、第炮第1 1道。道。 以簡單常用的單邊放炮六次覆以簡單常用的單邊放炮六次覆蓋觀測系統(tǒng)為例討論。蓋觀測系統(tǒng)為例討論。如右圖所如右圖所示：每放一炮可得地下示：每放一炮可得地下24個(gè)反射個(gè)反射點(diǎn)，放完六炮，可得相應(yīng)六個(gè)反點(diǎn)，放完六炮，可得相應(yīng)六個(gè)反射界面段。其中射界面段。其中ABCD界面段，界面段，每次放炮都進(jìn)行了觀測，觀測了每次放炮都進(jìn)行了觀測，觀測了六次。叫六次覆蓋。六次。叫六次覆蓋。其中其中都是來自都是來自A A點(diǎn)的反射，都是點(diǎn)的反射，都是A A的疊加道集。的疊加道集。單邊放炮六次覆蓋觀測系統(tǒng)平面圖40疊加次數(shù)：疊加次數(shù)：1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 5 5 4 4 3 3

40、2 2 1 1共反射點(diǎn)地震記錄共反射點(diǎn)地震記錄41以地面接收排列表示，則疊加次數(shù)為傾斜線上接收點(diǎn)個(gè)數(shù)。以地面接收排列表示，則疊加次數(shù)為傾斜線上接收點(diǎn)個(gè)數(shù)。42排列展開示意圖排列展開示意圖多次疊加觀測系統(tǒng)多次疊加觀測系統(tǒng)綜合平面圖綜合平面圖43對(duì)其它反射點(diǎn)，也可找到相應(yīng)的共反射點(diǎn)道集。對(duì)其它反射點(diǎn)，也可找到相應(yīng)的共反射點(diǎn)道集。 在放完在放完6 6炮后，繼續(xù)放第炮后，繼續(xù)放第7 7炮、第炮、第8 8炮、第炮、第9 9炮、炮、，可得，可得一條連續(xù)的六次覆蓋剖面。為設(shè)計(jì)多次覆蓋觀測系統(tǒng)，引入一一條連續(xù)的六次覆蓋剖面。為設(shè)計(jì)多次覆蓋觀測系統(tǒng)，引入一些專業(yè)術(shù)語：些專業(yè)術(shù)語：n n覆蓋次數(shù)；覆蓋次數(shù)；炮點(diǎn)移

41、動(dòng)道數(shù)；炮點(diǎn)移動(dòng)道數(shù)；N N儀器道數(shù)；儀器道數(shù)；S S系數(shù)系數(shù)（單邊（單邊S=1S=1，雙邊，雙邊S=2S=2）。有如下關(guān)系：）。有如下關(guān)系：2nNS v如采用單邊放炮，且接收道為如采用單邊放炮，且接收道為2424道，上式變?yōu)榈?，上式變?yōu)閚nNv122當(dāng)當(dāng)n n6 6，=2=2，即每移動(dòng)兩道放一炮；當(dāng)，即每移動(dòng)兩道放一炮；當(dāng)n=12,n=12,則則=1=1。為施工方便及便于資料處理，為施工方便及便于資料處理，應(yīng)取正整數(shù)。顯然，對(duì)于單邊放炮應(yīng)取正整數(shù)。顯然，對(duì)于單邊放炮的的2424道地震儀，覆蓋次數(shù)道地震儀，覆蓋次數(shù)n n只能取只能取1212、6 6、4 4、3 3、2 2等等5 5種形式。種形

42、式。44垂直疊加垂直疊加 垂直疊加：把同一點(diǎn)上重復(fù)激發(fā)、同一排列上重復(fù)接收到垂直疊加：把同一點(diǎn)上重復(fù)激發(fā)、同一排列上重復(fù)接收到的信號(hào)依次疊加在一起，達(dá)到增強(qiáng)有效波的目的。的信號(hào)依次疊加在一起，達(dá)到增強(qiáng)有效波的目的。淺震中，經(jīng)次激發(fā)后，接收到的歸一化振幅為淺震中，經(jīng)次激發(fā)后，接收到的歸一化振幅為miimiinmsmA1111式中：式中：S S有效波振幅；有效波振幅；n n干擾波振幅干擾波振幅對(duì)有效波：經(jīng)次疊加后，由于是同相疊加，振幅增加倍；對(duì)有效波：經(jīng)次疊加后，由于是同相疊加，振幅增加倍；對(duì)隨機(jī)干擾：經(jīng)次疊加后，由概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律，振幅增強(qiáng)對(duì)隨機(jī)干擾：經(jīng)次疊加后，由概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律，振幅增強(qiáng)因此，有效波

43、相對(duì)干擾波增加了：因此，有效波相對(duì)干擾波增加了：mmm/倍。倍。頻率濾波頻率濾波 定義：在信號(hào)采集時(shí)，在頻率上選用合適的檢波器和設(shè)置儀器定義：在信號(hào)采集時(shí)，在頻率上選用合適的檢波器和設(shè)置儀器濾波參數(shù)，達(dá)到壓制干擾波的目的。濾波參數(shù)，達(dá)到壓制干擾波的目的。 45三、抗干擾與分辨率三、抗干擾與分辨率 1. 抗干擾與分辨率的關(guān)系抗干擾與分辨率的關(guān)系 前面討論可知，抗干擾淺層地震勘探技術(shù)提高了記錄的信前面討論可知，抗干擾淺層地震勘探技術(shù)提高了記錄的信噪比，壓制了干擾波。另一方面，采用的組合檢波、水平多噪比，壓制了干擾波。另一方面，采用的組合檢波、水平多次疊加和垂直疊加等抗干擾技術(shù)都具有低通濾波特性，采

44、用次疊加和垂直疊加等抗干擾技術(shù)都具有低通濾波特性，采用的頻率濾波（包括高切、低切、陷切濾波）和高頻檢波器接的頻率濾波（包括高切、低切、陷切濾波）和高頻檢波器接收，縮小了地震信號(hào)的頻帶寬度，所有這些方法都降低了地收，縮小了地震信號(hào)的頻帶寬度，所有這些方法都降低了地震勘探的分辨率。因此可以說，在強(qiáng)干擾背景條件下，提高震勘探的分辨率。因此可以說，在強(qiáng)干擾背景條件下，提高地震記錄的信噪比是以降低記錄的分辨率為代價(jià)的，分辨率地震記錄的信噪比是以降低記錄的分辨率為代價(jià)的，分辨率和信噪比似乎是和信噪比似乎是“矛盾矛盾”的。的。 經(jīng)研究可知，地震記錄的信噪比與分辨率之間有如下的關(guān)系經(jīng)研究可知，地震記錄的信噪比

45、與分辨率之間有如下的關(guān)系 :anPrP211146 式中：式中：r為信噪比；為信噪比；Pn為噪聲干擾時(shí)的分辨率；為噪聲干擾時(shí)的分辨率；Pa為無噪聲為無噪聲時(shí)的分辨率；時(shí)的分辨率；1/(1+1/r2)為信號(hào)純潔度，反映噪聲對(duì)信號(hào)的為信號(hào)純潔度，反映噪聲對(duì)信號(hào)的破壞程度。破壞程度。 當(dāng)信噪比當(dāng)信噪比 r0時(shí)，即無信號(hào)時(shí)，信號(hào)純潔度為時(shí)，即無信號(hào)時(shí)，信號(hào)純潔度為0，Pn0；當(dāng)無噪聲時(shí)，當(dāng)無噪聲時(shí)，r，信號(hào)純潔度為，信號(hào)純潔度為1，就是無噪聲時(shí)的分辨率。，就是無噪聲時(shí)的分辨率。顯然，地震記錄的分辨率隨著信噪比的降低而降低。根據(jù)信顯然，地震記錄的分辨率隨著信噪比的降低而降低。根據(jù)信號(hào)純潔度和信噪比之間的

46、關(guān)系，可得出不同當(dāng)信噪比號(hào)純潔度和信噪比之間的關(guān)系，可得出不同當(dāng)信噪比對(duì)應(yīng)的值，見下表。對(duì)應(yīng)的值，見下表。 r01/81/41/2124816q00.01540.05880.20.50.80.94120.98460.99611表1 信噪比與信號(hào)純潔度的關(guān)系47 因此，在較強(qiáng)干擾背景條件下，如果不采取相應(yīng)的技術(shù)措因此，在較強(qiáng)干擾背景條件下，如果不采取相應(yīng)的技術(shù)措施，壓制地震噪聲和背景噪聲，獲取較高信噪比的地震記錄，施，壓制地震噪聲和背景噪聲，獲取較高信噪比的地震記錄，而只注重強(qiáng)調(diào)獲取高、寬頻反射波，其結(jié)果是獲取的反射波頻而只注重強(qiáng)調(diào)獲取高、寬頻反射波，其結(jié)果是獲取的反射波頻率最高，頻帶最寬也是沒

47、有用的，因?yàn)槲覀儾荒茉趶?qiáng)干擾背景率最高，頻帶最寬也是沒有用的，因?yàn)槲覀儾荒茉趶?qiáng)干擾背景中提取很弱幅度的有效信息，因此也就不能利用地震資料解決中提取很弱幅度的有效信息，因此也就不能利用地震資料解決地質(zhì)問題。地質(zhì)問題。 分析表分析表1和公式可知，實(shí)際地震記錄的分辨率隨著信噪和公式可知，實(shí)際地震記錄的分辨率隨著信噪比的提高而得到改善，隨著記錄信噪比的降低而惡化。因此，比的提高而得到改善，隨著記錄信噪比的降低而惡化。因此，只有在地震記錄具有一定的信噪比（從表中可見，保持在只有在地震記錄具有一定的信噪比（從表中可見，保持在24之間比較合適）的前提下才能談提高地震記錄的分辨率。之間比較合適）的前提下才能談

48、提高地震記錄的分辨率。 48 地震記錄信噪比對(duì)時(shí)間分辨率的影響也可用時(shí)間分辨率與地震記錄信噪比對(duì)時(shí)間分辨率的影響也可用時(shí)間分辨率與振幅分辨率之間的關(guān)系來描述。振幅分辨率之間的關(guān)系來描述。 振幅分辨率，就是有效波振幅超過干擾水平的程度，在地振幅分辨率，就是有效波振幅超過干擾水平的程度，在地震記錄上發(fā)現(xiàn)信號(hào)的可能性決定于記錄的振幅分辨率。為了能震記錄上發(fā)現(xiàn)信號(hào)的可能性決定于記錄的振幅分辨率。為了能在記錄上可靠地識(shí)別地震脈沖信號(hào)，它的振幅至少要超過干擾在記錄上可靠地識(shí)別地震脈沖信號(hào)，它的振幅至少要超過干擾波均方差的波均方差的1.52倍。倍。 2.振幅分辨率與時(shí)間分辨率振幅分辨率與時(shí)間分辨率 在大多數(shù)

49、情況下在大多數(shù)情況下有效波有效波和和干擾波干擾波的頻譜是重疊的，經(jīng)的頻譜是重疊的，經(jīng)頻率濾波頻率濾波后，在濾除干擾波的過程中，有效波的后，在濾除干擾波的過程中，有效波的頻帶寬度頻帶寬度也相也相應(yīng)應(yīng)變窄變窄，使得有效波的延續(xù)時(shí)間增長，導(dǎo)致時(shí)間分辨，使得有效波的延續(xù)時(shí)間增長，導(dǎo)致時(shí)間分辨率降低。為了提高時(shí)間分辨率，必須縮短有效波脈沖的寬率降低。為了提高時(shí)間分辨率，必須縮短有效波脈沖的寬度，即擴(kuò)展它的頻譜，在擴(kuò)展有效波頻譜的同時(shí)，也帶來度，即擴(kuò)展它的頻譜，在擴(kuò)展有效波頻譜的同時(shí)，也帶來了強(qiáng)大的干擾噪聲，因此降低了振幅分辨率。了強(qiáng)大的干擾噪聲，因此降低了振幅分辨率。49 在抗干擾條件下開展淺層地震勘探

50、，首要的問題就是在抗干擾條件下開展淺層地震勘探，首要的問題就是如何正確、合理地解決振幅分辨率與時(shí)間分辨率之間的矛如何正確、合理地解決振幅分辨率與時(shí)間分辨率之間的矛盾，解決的辦法通常采用折中的辦法，即在保證充分的振盾，解決的辦法通常采用折中的辦法，即在保證充分的振幅分辨率條件下，達(dá)到記錄的最大時(shí)間分辨率。幅分辨率條件下，達(dá)到記錄的最大時(shí)間分辨率。 (1)信號(hào)比干擾弱得多信號(hào)比干擾弱得多 在這種不利的條件下，為了在記錄上發(fā)現(xiàn)有效波，要力在這種不利的條件下，為了在記錄上發(fā)現(xiàn)有效波，要力求記錄有較大的振幅分辨率。在數(shù)據(jù)采集和處理中，應(yīng)以提求記錄有較大的振幅分辨率。在數(shù)據(jù)采集和處理中，應(yīng)以提高地震記錄的

51、信噪比為主攻方向，允許適當(dāng)降低記錄的時(shí)間高地震記錄的信噪比為主攻方向，允許適當(dāng)降低記錄的時(shí)間分辨率。在強(qiáng)干擾條件下開展淺層地震勘探就屬于這種情況。分辨率。在強(qiáng)干擾條件下開展淺層地震勘探就屬于這種情況。 (2)信號(hào)與干擾相當(dāng)信號(hào)與干擾相當(dāng) 在這種條件下，不僅能發(fā)現(xiàn)有效波，而且可估計(jì)有效波在這種條件下，不僅能發(fā)現(xiàn)有效波，而且可估計(jì)有效波的振幅。這時(shí)，應(yīng)在不嚴(yán)重降低時(shí)間分辨率的前提下，提的振幅。這時(shí)，應(yīng)在不嚴(yán)重降低時(shí)間分辨率的前提下，提高記錄的振幅分辨率。在一般干擾水平條件下，開展淺層高記錄的振幅分辨率。在一般干擾水平條件下，開展淺層地震勘探當(dāng)屬此種情況。地震勘探當(dāng)屬此種情況。 50(3)信號(hào)比干擾

52、強(qiáng)得多信號(hào)比干擾強(qiáng)得多 在這種條件下，比較容易發(fā)現(xiàn)有效信號(hào)，甚至于不用擔(dān)在這種條件下，比較容易發(fā)現(xiàn)有效信號(hào)，甚至于不用擔(dān)心記錄的振幅分辨率。這時(shí)，應(yīng)以提高記錄的時(shí)間分辨率為心記錄的振幅分辨率。這時(shí)，應(yīng)以提高記錄的時(shí)間分辨率為目的，即設(shè)法提高記錄的頻帶寬度與上限頻率。在外界干擾目的，即設(shè)法提高記錄的頻帶寬度與上限頻率。在外界干擾背景很小，地震地質(zhì)條件很好的條件下，開展淺層地震勘探背景很小，地震地質(zhì)條件很好的條件下，開展淺層地震勘探屬于此種情況。屬于此種情況。 51四、兩種有效的淺層地震反射技術(shù)四、兩種有效的淺層地震反射技術(shù)（一）最佳窗口接收技術(shù) 在淺層反射波法勘探中，一種觀測方式是選擇最佳窗口在

53、淺層反射波法勘探中，一種觀測方式是選擇最佳窗口法，它的目的是為了選擇最佳接收地段。為了使面波、聲波、法，它的目的是為了選擇最佳接收地段。為了使面波、聲波、直達(dá)波和折射波產(chǎn)生較少的干擾，可以把接收地段選擇在既直達(dá)波和折射波產(chǎn)生較少的干擾，可以把接收地段選擇在既不受面波的影響，也不受折射波影響的地段。這種最佳接收不受面波的影響，也不受折射波影響的地段。這種最佳接收地段稱為最佳窗口，一般要通過實(shí)地試驗(yàn)來選擇確定。地段稱為最佳窗口，一般要通過實(shí)地試驗(yàn)來選擇確定。 52(a)相對(duì)振幅曲線 (b)相位曲線 反射波振幅相對(duì)平穩(wěn)地段、相位相對(duì)穩(wěn)定段為最佳窗口地段。 值得指出的是，最佳窗口接收技術(shù)在探測比較單一的目值得指出的是，最佳窗口接收技術(shù)在探測比較單一的目的層時(shí)效果較好，若要求探測的目的層是深淺相差較大的多的層時(shí)效果較好，若要求探測的目的層是深淺相差