工程與環(huán)境物探(第2章)

第二章淺層折射波法和反射波法

在地表布置人工震源產(chǎn)生地震波，在地表用專(zhuān)門(mén)的儀器觀測(cè)地下界面產(chǎn)生的反（折）射波，達(dá)到探測(cè)地下介質(zhì)分布情況的地震勘探方法。觀測(cè)折射波－－折射波法觀測(cè)反射波－－反射波法“淺層”－－工程地質(zhì)中，要求探測(cè)深度較小。一般50—100米，很少超過(guò)300米。石油物探---上千米---“深層”。這種方法常用來(lái)探測(cè)覆蓋層的厚度、基巖面的起伏、圈定斷層、古河道位置等。第一節(jié)數(shù)據(jù)采集一、主要儀器設(shè)備１、震源1）錘擊震源2）炸藥震源3）地震槍震源4）電火化震源2、檢波器將地震波到達(dá)觀測(cè)點(diǎn)引起的地面微弱振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。3、地震儀---將檢波器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、顯示并記錄下來(lái)的專(zhuān)門(mén)儀器。具有濾波、放大、高精度計(jì)時(shí)、數(shù)字記錄和微機(jī)處理等功能。目前我國(guó)常用的淺層地震儀多為12道或24道。4、專(zhuān)用導(dǎo)線(xiàn)。二、觀測(cè)系統(tǒng)

地震勘探中是一點(diǎn)激發(fā)多點(diǎn)觀測(cè)，激發(fā)點(diǎn)和觀測(cè)點(diǎn)間的排列關(guān)系－－觀測(cè)系統(tǒng)。觀測(cè)系統(tǒng)的確定原則是盡量壓制干擾波，突出對(duì)有效波的觀測(cè)和追蹤。反射波、折射波的的形成和傳播規(guī)律不同，為了突出對(duì)有效波的觀測(cè)和追蹤，反射波法和折射波法分別設(shè)計(jì)了不同的觀測(cè)系統(tǒng)是不同的，１、折射波法的觀測(cè)系統(tǒng)(第三次)１)測(cè)線(xiàn)類(lèi)型縱測(cè)線(xiàn)橫測(cè)線(xiàn)側(cè)測(cè)線(xiàn)弧型測(cè)線(xiàn)

２)相遇時(shí)距曲線(xiàn)觀測(cè)系統(tǒng)時(shí)距曲線(xiàn)－－地震波的走時(shí)與震源和測(cè)點(diǎn)間的距離關(guān)系曲線(xiàn)。

相遇時(shí)距曲線(xiàn)觀測(cè)系統(tǒng)

多重相遇時(shí)距曲線(xiàn)觀測(cè)系統(tǒng)

當(dāng)?shù)叵陆缑嫘螒B(tài)復(fù)雜（傾斜）時(shí)，用一般的相遇時(shí)距曲線(xiàn)觀測(cè)系統(tǒng)可能得不到相遇段。2、反射波法的觀測(cè)系統(tǒng)1）寬角觀測(cè)系統(tǒng)：觀測(cè)點(diǎn)布置在臨界點(diǎn)附近，此時(shí)反射波能量較強(qiáng)，且可回避面波的干擾。

２）多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)這種觀測(cè)系統(tǒng)是為了應(yīng)用水平疊加技術(shù)而設(shè)計(jì)的,這種處理可壓制多次波和各種干擾波，提取速度參數(shù)。水平（共反射點(diǎn)、共中心點(diǎn)）疊加技術(shù)：共反射點(diǎn)記錄疊加時(shí)間剖面各測(cè)點(diǎn)上需要多條不同跑檢距的共中心點(diǎn)記錄。

多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)就是為了能夠在各測(cè)點(diǎn)上獲取多條不同跑檢距的共中心點(diǎn)記錄，利用水平疊加技術(shù)而設(shè)計(jì)的一種觀測(cè)系統(tǒng)。

從觀測(cè)記錄中可提取出共反射點(diǎn)記錄進(jìn)行水平疊加。三、影響采集質(zhì)量的其他因素

為了突出有效波，壓制干擾波，除選擇合適的的儀器、觀測(cè)系統(tǒng)外還有其他的影響因素：測(cè)線(xiàn)的布置、覆蓋次數(shù)及道間距的選擇、通頻帶和掃描時(shí)間的選擇等。一般在開(kāi)展工作前做一些實(shí)驗(yàn)工作。--做“長(zhǎng)展開(kāi)”，對(duì)工作區(qū)的各種干擾波和有效波的分布特點(diǎn)進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)最佳的采集條件。第二節(jié)理論時(shí)距曲線(xiàn)

折（反）射波法是根據(jù)在地表觀測(cè)到的折（反）射波的分布特征，來(lái)推斷地下界面的分布和變化情況的（反演問(wèn)題）。為實(shí)現(xiàn)此目的，必須先了解在各種典型地質(zhì)界面上折（反）射波的分布特征（正演問(wèn)題）。－－時(shí)距曲線(xiàn)。時(shí)距曲線(xiàn)－－測(cè)點(diǎn)和震源的距離與波到達(dá)測(cè)點(diǎn)時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)。理論時(shí)距曲線(xiàn)：給定界面參數(shù)，求出時(shí)距曲線(xiàn)的理論公式。一、直達(dá)波的時(shí)距曲線(xiàn)

直達(dá)波：從震源出發(fā)不經(jīng)過(guò)界面的反（折）射直接到達(dá)接收點(diǎn)的地震波。－－直達(dá)波時(shí)距曲線(xiàn)方程。由地震記錄可拾取時(shí)距線(xiàn)，由其斜率可求得地表蓋層的波速。聲波、面波也符合這種直線(xiàn)傳播規(guī)律，只不過(guò)直線(xiàn)斜率不同－－波速不同。直達(dá)波的視速度是常數(shù)，等于蓋層的波速。二、折射波的時(shí)距曲線(xiàn)１、水平兩層介質(zhì)（Ｖ2﹥V1）

時(shí)距線(xiàn)仍是直線(xiàn)，但斜率是1/V2。折射波的視速度是常數(shù)，且

當(dāng)X=0時(shí)：

可從時(shí)距線(xiàn)上求的，代入上式可求的界面的埋深。

2三層、多層介質(zhì)（VK+1﹥VK）

時(shí)距線(xiàn)方程：

時(shí)距線(xiàn)仍是直線(xiàn)，但其斜率為1/V3

水平層狀介質(zhì)折射波時(shí)距線(xiàn)特征：1）時(shí)距線(xiàn)是直線(xiàn)，其斜率的倒數(shù)（視速度V*=△X/△t）為折射層的層速度（與直達(dá)波的區(qū)別）?？汕笙聦拥牟ㄋ佟?）折射波都有一個(gè)觀測(cè)盲區(qū)，埋深越大，盲區(qū)越大。探測(cè)深層界面時(shí)測(cè)點(diǎn)應(yīng)距炮點(diǎn)較遠(yuǎn)。（X﹥2H）。3）各層折射波時(shí)距線(xiàn)相交，在交點(diǎn)附近波相互干擾，不利于折射波的識(shí)別。4）淺層界面的折射波不一定出現(xiàn)在記錄的初至區(qū)，與炮檢距和V有關(guān)。在折射波法中，一般炮檢距不大，多用于淺層探測(cè)。3傾斜界面的折射波時(shí)距曲線(xiàn)

傾斜界面的折射波時(shí)距線(xiàn)特征：１）時(shí)距線(xiàn)仍是直線(xiàn)，但視速度（斜率倒數(shù)）不是折射層的波速(V2)：

從中可看出用相遇時(shí)距曲線(xiàn)觀測(cè)系統(tǒng)的原因。

２）觀測(cè)盲區(qū)不同，截距時(shí)間不同，可判斷界面的傾向。３）當(dāng)φ較大，i+φ≧90°時(shí)，下傾方向測(cè)不到折射波（盲區(qū)無(wú)限大）；上傾方向不能產(chǎn)生折射波。

４、變速層折射波（潛射波）時(shí)距曲線(xiàn)

５、隱伏層對(duì)折射波時(shí)距曲線(xiàn)的影響

隱伏層－－折射波法不能探測(cè)到的地層?！爸虚g低速層”、“中間薄層”。１)中間低速層如三層介質(zhì)：Ｖ1﹥V2﹤V3；V3﹥Ｖ1；V2層－－中間低速層，Ｖ1、V2界面不能產(chǎn)生折射波，V2、

V3界面產(chǎn)生折射波，從折射波地震記錄上不能發(fā)現(xiàn)V2層的存在（隱伏層），只能得到相當(dāng)兩層介質(zhì)的時(shí)距曲線(xiàn)，由此求出的界面埋深也不是V2、

V3界面的真實(shí)埋深。

低速層對(duì)求界面深度的影響h1,v1,v3

v2h2(m)t0,H,Eh1=3m,v1=1000m/s,v3=4000m/s300m/s500m/s900m/s6t0(ms)H(m)E45.723.6162％29.615.369.2％18.89.77.8％12t0(ms)H(m)E85.644.2195％53.427.985.9％31.816.49.3％

從以上討論可知：若低速層存在，折射波法不僅不能發(fā)現(xiàn)其上界面的存在，并且求出的下界面的埋深也有較大誤差。中間低速層Ｖ越小、厚度越大，誤差越大。異常解釋時(shí)需結(jié)合鉆孔、其他物探方法等資料發(fā)現(xiàn)和排除低速層的影響。２)層狀介質(zhì)中的隱伏“薄層”(第四次)所謂“薄層”指各層速度滿(mǎn)足：V1﹤V2﹤V3﹤V4﹤V5，但其中某層厚度較小，使其上界面產(chǎn)生的折射波不能以初至波的形式在地震記錄上出現(xiàn)，而只能在續(xù)至波中存在（不易識(shí)別），折射波法不能確定其存在。以三層為例：V1=500m/s,V2=2V1V3=5V1,h1=5m,h2分別為1，5，10m，代入公式得時(shí)距線(xiàn)如下圖：

當(dāng)h2較小時(shí)(h2≦h1)，從初至波時(shí)距線(xiàn)看，是假兩層的情況。6、透鏡體和尖滅層對(duì)折射波時(shí)距曲線(xiàn)的影響

尖滅層

７、直立構(gòu)造對(duì)折射波時(shí)距曲線(xiàn)的影響

直立臺(tái)階構(gòu)造的折射波時(shí)距曲線(xiàn)

三、反射波的時(shí)距曲線(xiàn)１、水平界面的反射波時(shí)距曲線(xiàn)波在介質(zhì)中傳播遇到界面時(shí)產(chǎn)生折射波、反射波、透射波。反射波－－

ρ

1V1≠

ρ

2V2）

折射波－－ρ

1V1≠

ρ

2V2，V2﹥V1，雙程垂直時(shí)間。視速度：２、傾斜界面反射波時(shí)距曲線(xiàn)

時(shí)距曲線(xiàn)方程：經(jīng)變換：還可由時(shí)距線(xiàn)近似求出界面的傾角3、多層介質(zhì)反射波時(shí)距曲線(xiàn)R1界面：R2界面：界面以上介質(zhì)的均方根速度Rn界面：界面以上介質(zhì)的均方根速度

由此可見(jiàn)，淺層反射波總是比深層反射波早到達(dá)接收點(diǎn)，淺層反射波總是出現(xiàn)在記錄的初至區(qū)（折射波不一定），這是反射波法的優(yōu)點(diǎn)。

兩層界面和多層界面時(shí)距曲線(xiàn)的公式形式是一樣的，只是速度不同（界面以上介質(zhì)的均方根速度）。

4、斷層和彎曲界面的反射波時(shí)距曲線(xiàn)

斷層（臺(tái)階）附近反射波地震記錄示意圖

彎曲界面反射波時(shí)距曲線(xiàn)

5、繞射波的時(shí)距曲線(xiàn)地震波在傳播過(guò)程中，當(dāng)遇到界面的突變點(diǎn)時(shí)將產(chǎn)生繞射波。如前所述，繞射波將以這些突變點(diǎn)為新震源向周?chē)鷤鞑ァ?/p>

前面討論臺(tái)階的反射波時(shí)，沒(méi)考慮繞射波，實(shí)際上繞射波總是存在的，是一種干擾波疊加在反射波（折射波）之上。

第三節(jié)資料處理及解釋

根據(jù)野外實(shí)測(cè)的地震記錄，先進(jìn)行必要的處理（壓制干擾波、突出有效波），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行推斷解釋?zhuān)贸龅叵虏煌八俣润w”（地質(zhì)體）的分布情況。定性解釋?zhuān)焊鶕?jù)已知的地質(zhì)情況和實(shí)測(cè)的地震記錄，判斷地下界面的數(shù)量及大致產(chǎn)狀，判斷是否有斷層或其他局部地質(zhì)體的存在，為選擇適當(dāng)?shù)亩拷忉尫椒ㄌ峁┮罁?jù)。

定量解釋?zhuān)涸诙ㄐ越忉尩幕A(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法或作圖方法，定量求出界面的埋深、形態(tài)及速度參數(shù)。折射波法和反射波法的資料處理和解釋目前都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理，但由于兩者原理和方法上的差異，使其解釋和處理方面有很大差異。這里簡(jiǎn)要介紹其解釋處理步驟。一、折射波法的資料處理和解釋輸入數(shù)據(jù)圖形顯示預(yù)處理？初至拾取人工預(yù)處理均衡選擇解釋方法濾波切除自動(dòng)構(gòu)制時(shí)距圖復(fù)雜條件解釋哈里斯法變速層非縱測(cè)線(xiàn)結(jié)果輸出常規(guī)解釋T0法彎曲界面法時(shí)間場(chǎng)法結(jié)果輸出初至?xí)r提取２、t0法求折射界面

t0法是根據(jù)野外實(shí)測(cè)的折射波相遇時(shí)距曲線(xiàn)，求界面埋深和形態(tài)的一種定量解釋方法。當(dāng)界面起伏不大（曲率半徑比其埋深大得多）時(shí)，通常能取得較好的效果。

求V2(第二周)(第五次)步驟1）提取時(shí)距曲線(xiàn)；2）求曲線(xiàn)：3）求曲線(xiàn)：4）求：5）求埋深：6）作圖。3、非縱測(cè)線(xiàn)的解釋步驟（1）提取時(shí)距曲線(xiàn)（2）由t(0’)值求ho’值（3）作出埋深為ho’的水平界面理論時(shí)距曲線(xiàn)tn(x)（4）求Δt(x)=t(x)-tn(x)

（5）求hx（6）作出界面分布二、淺層反射波法的資料處理和解釋

反射波法通常用多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)，它的資料處理和解釋方法與折射波法有很大差別，更復(fù)雜一些。核心內(nèi)容：將多次覆蓋的地震記錄轉(zhuǎn)換為各測(cè)點(diǎn)的時(shí)間剖面記錄，在時(shí)間剖面記錄的基礎(chǔ)上進(jìn)行解釋。時(shí)間剖面記錄：自激自收記錄；零偏移記錄。更直觀的反映界面形態(tài)。折射波法：相遇時(shí)距地震記錄，提取時(shí)距曲線(xiàn)，在時(shí)距曲線(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行解釋。１、處理系統(tǒng)1)數(shù)據(jù)的輸入和顯示。2)切除：刪除干擾大、工作不正常的地震記錄。3）靜效正：消除地形起伏或表層介質(zhì)速度變化對(duì)地震記錄的影響。（高程、V1已知）

4）抽道集：多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)---共激發(fā)點(diǎn)記錄。從共激發(fā)點(diǎn)記錄中提取出共反射點(diǎn)記錄，并按一定順序構(gòu)成新的共反射點(diǎn)道集（CDP道集）。為進(jìn)行動(dòng)效正和水平疊加做準(zhǔn)備。

5)波譜分析和數(shù)字濾波不同類(lèi)型的的震波一般具有不同的頻率成分，當(dāng)干擾波和有效波有明顯的頻率差異時(shí)，可用頻率濾波（數(shù)值濾波）的方法壓制干擾波突出有效波。為此，必須了解各類(lèi)波出現(xiàn)的頻段范圍----對(duì)地震記錄進(jìn)行頻譜分析----求振幅譜和相位譜，了解地震記錄中所含各種波的頻率成分。6）動(dòng)效正和水平疊加

CDP道集接受的是同一反射點(diǎn)的反射波，共反射點(diǎn)反射波的時(shí)距曲線(xiàn)方程為：

x=0時(shí)的記錄：自激自收記錄（零偏移記錄）---直接反映界面的埋深。動(dòng)效正：將共反射點(diǎn)地震記錄效正為零偏移地震記錄。

水平疊加：將經(jīng)動(dòng)效正后的共反射點(diǎn)記錄疊加起來(lái)，標(biāo)到反射點(diǎn)上----時(shí)間剖面。共反射點(diǎn)記錄效正后共反射點(diǎn)記錄

時(shí)間剖面

動(dòng)效正水平疊加

為什么進(jìn)行這樣的處理？１）可突出有效波（一次反射波），相對(duì)壓制各種干擾波。

2）時(shí)間剖面記錄---相當(dāng)于測(cè)點(diǎn)的自激自收記錄----直觀反映界面形態(tài)----反射波法的最終圖件。

多層界面共反射點(diǎn)記錄的時(shí)距曲線(xiàn)

7）速度分析:由共反射點(diǎn)記錄求t0回聲時(shí)間內(nèi)介質(zhì)的均方根速度的一種方法。8）時(shí)間剖面----相當(dāng)與各點(diǎn)的自激自收記錄9）偏移處理：將失真的反射界面歸位其真實(shí)位置。時(shí)間剖面的同相軸反映界面位置，但在界面不水平時(shí)有偏差。因?yàn)闀r(shí)間剖面中的時(shí)間是法向旅行時(shí)。2、反射波的資料解釋在時(shí)間剖面的基礎(chǔ)上進(jìn)行。一般有一定幅度和連續(xù)性的的同相軸可推斷為界面的存在。由同相軸出現(xiàn)的時(shí)間的大小判斷界面的埋深。但要注意干擾波的存在；同相軸也可能是干擾波形成的，不一定都是界面的反映。干擾波主要有：繞射波；多次反射波，其識(shí)別需要經(jīng)驗(yàn)的積累。斷層的識(shí)別（1）反射波同相軸的錯(cuò)段----中小型斷裂的顯示；

（2）反射波同相軸數(shù)目的突然增減----基地大斷裂的顯示。

（3）反射波同相軸產(chǎn)狀突變。（4）反射波同相軸發(fā)生合并、分叉、扭曲----小型斷裂的顯示。

（5）不整合面的顯示

實(shí)際中地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜(存在皺褶、斷裂、古潛山等許多地質(zhì)現(xiàn)象），在含油氣地區(qū)更是這樣。所以?xún)H靠一般方法對(duì)比解釋是不夠的，需了解各種地質(zhì)現(xiàn)象在時(shí)間剖面上的特征，才能對(duì)時(shí)間剖面作正確的解釋。背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征和解釋方法一、背斜

背斜是指老地層向上彎曲并被新地層包圍的地質(zhì)現(xiàn)象。是油氣勘探的主要對(duì)象。背斜構(gòu)造有多種：長(zhǎng)軸背斜、短軸背斜、穹窿和鼻狀構(gòu)造等。在垂直走向的剖面上，都表現(xiàn)為凸界面的反射，以隆起的形式映現(xiàn)出來(lái)。各種地質(zhì)現(xiàn)象在時(shí)間剖面上的特征

1．背斜在水平疊加剖面上的幾何形態(tài)特征。

①平緩背斜，深度剖面與水平疊加時(shí)間剖面上相似，范圍稍寬，背斜頂部位置一致（如圖a）。

②曲率大的背斜，水平疊加時(shí)間剖面比實(shí)際范圍寬得多(如圖b）。

③對(duì)寬度與曲率相同但深度不同的平行背斜，水平疊加剖面上，隨深度加大，隆起范圍加大（如圖c）。背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征

④背斜模型（上寬、下窄，隆起幅度上小，下大）：經(jīng)過(guò)二維模擬得到的水平疊加時(shí)間剖面，背斜形態(tài)與實(shí)際剛好相反：上窄、下寬，越深背斜范圍越寬，并在兩翼有迥轉(zhuǎn)波（如圖2-2a,b）背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征背斜凸起的曲率大，在水平疊加剖面上表現(xiàn)明顯；同樣曲率的背斜，埋藏越深，在水平疊加剖面上表現(xiàn)得越寬闊。

背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征2．振幅特征

背斜頂界面反射存在波的發(fā)散現(xiàn)象。分配到單位面積上波的能量會(huì)減弱（如圖2-3）界面埋藏越深，凸度越大，射線(xiàn)發(fā)散越嚴(yán)重，地震波的振幅也越小。

3．背斜在偏移剖面上的特征

①偏移后的時(shí)間剖面幾何形態(tài)與實(shí)際形態(tài)吻合,兩翼?yè)锨课坏幕剞D(zhuǎn)現(xiàn)象得到消除，各波歸位（如圖2-4）。背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征

②測(cè)線(xiàn)方向不垂直構(gòu)造走向時(shí)，二維偏移無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正歸位（如圖2-5所示的一個(gè)穹隆構(gòu)造模型）測(cè)線(xiàn)Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ分別相距構(gòu)造中心點(diǎn)0，610m，1220m，剖面Ⅱ上實(shí)際反射點(diǎn)向上傾方向偏離，得到的時(shí)間比實(shí)際短，偏移后的剖面上，隆起幅度比測(cè)線(xiàn)位置下實(shí)際隆起的幅度大。存在側(cè)反射，二維偏移是無(wú)法解決的，空間三維偏移處理。背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征

二、向斜

褶皺構(gòu)造中新地層向下彎曲部分，其周?chē)抢系貙?。向斜可分?duì)稱(chēng)與不對(duì)稱(chēng)，一般，背斜、向斜是相間出現(xiàn)的。解釋好向斜有利于確定背斜的閉合面積和幅度。

1．幾何形態(tài)（相當(dāng)于凹界面的反射）

1o、對(duì)于平緩的向斜，水平疊加剖面上，比實(shí)際向斜稍窄；曲率一樣，深度不同，隨深度加大、時(shí)間剖面寬度越窄，向斜中心不變。當(dāng)曲率中心在地面以上，均存在上述的簡(jiǎn)單關(guān)系。（圖2-6_1）。

2o、凹界面的曲率中心在地面，時(shí)間剖面聚成一點(diǎn)。曲率界面上各點(diǎn)時(shí)間都相同（圖2-6_2）。

3o、曲率中心在地下，射線(xiàn)將會(huì)交叉，同相軸形成迥轉(zhuǎn)波（圖2-6_3）。背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征

對(duì)于曲率相同，深度不同的凹界面，隨著深度的加大將出現(xiàn)不同的反射特征：淺層為平緩收縮型；中層為聚焦型；深層為廻轉(zhuǎn)型；如圖2-8背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征斷層在時(shí)間剖面上的特征及解釋斷層對(duì)油氣運(yùn)移和聚集起重要的控制作用，斷層是普遍存在的較復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象，是剖面解釋的關(guān)鍵。一.斷層模型理論時(shí)間剖面特征1．水平地層中的斷層①直立斷層，水平疊加剖面與實(shí)際模型一致（形態(tài)），斷棱、斷點(diǎn)處有繞射。②傾斜斷層，斷面向下傾移動(dòng)。斷面變緩，斷棱、斷點(diǎn)處有繞射（如圖2-10的直立斷層，正斷層，逆斷層）

斷層在時(shí)間剖面上的特征及解釋

2．傾斜地層中的斷層（圖2-11）（1）正向斷層和反向斷層：正向斷層：上下盤(pán)傾向與斷面傾向一致（a）反向斷層：上下盤(pán)傾向一致，但與斷面傾向相反（b）①正向斷層斷面波及斷盤(pán)向下傾方向偏離；②反向斷層斷面波與斷盤(pán)反射偏移方向相反；③關(guān)系現(xiàn)象：

繞射波極小點(diǎn)位置就是斷點(diǎn)；

斷盤(pán)反射波在中斷點(diǎn)與繞射波相切，斷盤(pán)、斷面相對(duì)于真實(shí)的地層斷點(diǎn)、斷面向下傾偏離。

斷面反射波是各繞射包絡(luò)線(xiàn)。斷層在時(shí)間剖面上的特征及解釋§2斷層在時(shí)間剖面上的特征及解釋?zhuān)?）屋脊斷層，反屋脊斷層(如圖2-11）屋脊斷層：上下斷盤(pán)地層傾向相反，形成上凸的屋脊。反屋脊斷層：上下斷盤(pán)地層傾向相反，形成下凹狀的反屋脊；屋脊斷層在水平疊加時(shí)間剖面上，上下盤(pán)斷點(diǎn)水平距離比實(shí)際地層斷點(diǎn)大；反屋脊斷層則相反，上下盤(pán)斷點(diǎn)甚至?xí)B掩，與實(shí)際地層斷點(diǎn)相比，左右位置發(fā)生顛倒，如用反射中斷點(diǎn)連接會(huì)錯(cuò)誤定出斷層性質(zhì)。

斷層在時(shí)間剖面上的特征及解釋正斷層斷層在時(shí)間剖面上的特征及解釋3．切割背斜翼部的斷層①正斷層：圖2-12是一個(gè)正斷層的二維模擬計(jì)算結(jié)果（沒(méi)有考慮繞射波）。模型與理論水平疊加剖面存在差異：時(shí)間剖面上背斜在上下地層中形態(tài)相近，更加開(kāi)闊些；斷面波分段（因曲率速度不一致）出現(xiàn)在背斜頂部；上下盤(pán)反射出現(xiàn)交叉現(xiàn)象（傾向不一致）。

斷層在時(shí)間剖面上的特征及解釋②逆斷層：圖2-13是一個(gè)逆斷層的二維模擬計(jì)算結(jié)果（沒(méi)有考慮繞射波）。模型與理論水平疊加剖面存在差異:斷面波偏向下傾方向，與上盤(pán)反射交叉；下盤(pán)受斷層牽引，曲率加大，時(shí)間剖面上出現(xiàn)迥轉(zhuǎn)波。4．?dāng)鄬釉谄破拭嫔系奶卣?/p>

斷盤(pán)反射、斷面反射波、繞射波、迥轉(zhuǎn)波都已歸位，因此確定斷層效果較好。左圖是小地塹的水平時(shí)間剖面特征，易與回轉(zhuǎn)波混淆；AB與EF的反射段在時(shí)間剖面上同相軸應(yīng)該較平緩，若有傾角，其正常反射段與繞射尾巴之間同相軸存在明顯的不同斜率。同時(shí)，能量變化也不一樣。

2．振幅特征①凹界面對(duì)射線(xiàn)的聚焦作用，使反射波振幅加強(qiáng)，出現(xiàn)非巖性的“亮點(diǎn)”異常，(如圖2-6_2所示)。②向斜兩邊凸界面的發(fā)散效應(yīng)，使反射波振幅減弱，深層由廻轉(zhuǎn)波形成的假背斜能量會(huì)更加突出（如圖2-7a）背斜和向斜在時(shí)間剖面上的特征第四節(jié)應(yīng)用實(shí)例

1、用折射波法探測(cè)覆蓋層下基巖的起伏。蓋層土壤波速低，基巖波速高，基巖面可產(chǎn)生折射波。圖為長(zhǎng)江某大型水電樞紐上游的探測(cè)結(jié)果。2、探測(cè)蓋層下的斷層、裂隙破碎帶斷層、裂隙破碎帶將使地震波的能量迅速衰減、波速變小，所以利用地震勘探可以進(jìn)行追蹤。下圖為河北某水庫(kù)在壩址選擇中的應(yīng)用實(shí)例。基地巖石為石英巖和石英砂巖，波速為

4000M/S；破碎帶：石英砂巖、角礫巖和頁(yè)巖，波速為2000M/S

3、探測(cè)含水層的頂、底板在第四系松散層中，含水性是影響波速的主要因素，潛水面以下的波速往往大于上部介質(zhì)的波速而小于基巖的波速。因此含水層的頂、底板是兩個(gè)良好的波速界面，當(dāng)含水層的厚度足夠大時(shí)，用地震勘探可以得到好的效果。賈汪煤礦區(qū)高分辨率地震技術(shù)探測(cè)采空區(qū)研究賈汪區(qū)是徐州市老礦區(qū),依據(jù)歷史資料,曾經(jīng)歷過(guò)多次采礦活動(dòng),其下遍布老窯采空區(qū)。賈汪區(qū)淺部可采煤層為夏橋系1#和3#煤。1#煤又稱(chēng)上層煤,厚0.4～1.4m;3#煤又稱(chēng)下層煤,厚0.4～2.0m。煤層上部覆蓋第四紀(jì)沖積物,依次為人工雜填土、砂姜粘土、砂姜層、粘土;下伏基巖主要為砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖互層、細(xì)砂巖和中細(xì)砂巖。第四紀(jì)覆蓋層與下伏基巖、煤層同其頂?shù)装宓膸r性差異較大,都是良好的地震波反射界面,能形成較強(qiáng)的反射波組,具有較好的地震地質(zhì)條件。賈汪區(qū)待建的建筑物多在采空區(qū),因此采空區(qū)的分布及其穩(wěn)定性是主要的巖土工程問(wèn)題。采用常規(guī)的鉆探和靜探等勘察手段無(wú)法查清采空區(qū)特征,不能達(dá)到查明場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的目的。因此,筆者等主要采用高分辨率地震勘探技術(shù),查明建筑場(chǎng)地及周鄰范圍內(nèi)地下煤層的開(kāi)采情況,為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)地質(zhì)的穩(wěn)定性和建筑物的適宜性提供可靠的依據(jù)。

為取得最佳采集效果并最大限度地壓制干擾,筆者進(jìn)行了低截頻、偏移距及儀器參數(shù)的反復(fù)試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定的最佳采集參數(shù)為:記錄長(zhǎng)度為250ms,采樣率為0.25ms;道增益采用分組控制,道間距為3m,偏移距為20m。實(shí)踐證明,采用這樣的采集方式可得到令人滿(mǎn)意的地震勘探原始資料。

速度求取由于本區(qū)沒(méi)有速度測(cè)井資料,并且反射地震覆蓋次數(shù)較低,CDP道集內(nèi)道數(shù)較少,不宜做速度譜,因此,速度資料都是通過(guò)速度掃描求取的。查清了場(chǎng)地內(nèi)是否有采空區(qū)存在,并可根據(jù)地震時(shí)間剖面上地震波特征和時(shí)間推斷出采空區(qū)的大致范圍和采空區(qū)的埋藏深度。圖3反映了典型采空區(qū)的地震剖面,清楚地顯示出采空區(qū)的存在?；咎綔y(cè)出場(chǎng)地區(qū)域內(nèi)所發(fā)育的斷層,為場(chǎng)地穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)提供了進(jìn)一步的資料。在圖4的地震剖面上可明顯地看出發(fā)育著兩條小斷層。地震勘探技術(shù)在超深水位埋藏型巖溶區(qū)供水勘查的應(yīng)用以山西省陽(yáng)泉礦區(qū)壽陽(yáng)區(qū)供水勘查為例本次勘查主要進(jìn)行二維地震勘探。主要目的是控制具有水文地質(zhì)意義的斷裂構(gòu)造及中奧陶統(tǒng)頂界面的起伏形態(tài)及埋深，圈定多條測(cè)線(xiàn)奧灰?guī)r頂界面下400m深度的低速異常帶的分布范圍，為鉆探工程量的布置提供可靠依據(jù)。地震映像

地震映像,又稱(chēng)地震共偏移距法,是采用相同的偏移距逐步移動(dòng)測(cè)點(diǎn)接收地震信號(hào).利用反射波、折射波、面波等信息來(lái)探測(cè)地下介質(zhì)變化的淺層多波地震勘探方法。----簡(jiǎn)單直觀的方法。映像法的地震記錄和時(shí)間剖面地震記錄的區(qū)別：

廣西紅水河水泥股份有限公司技改工程(以下簡(jiǎn)稱(chēng)技改工程)場(chǎng)地勘察任務(wù)之一是確定巖溶構(gòu)造的分布情況.根據(jù)任務(wù)要求,投入了地震映像勘探,并輔以高密度電阻率聯(lián)剖法進(jìn)行探測(cè).技改工程施工場(chǎng)地地層從上到下依次為:填土、硬性粘土、可塑性紅粘土、灰?guī)r,據(jù)以往的勘探資料顯示該場(chǎng)地巖溶、斷裂構(gòu)造較為發(fā)育.粘土波速為350～700ｍ/ｓ,電阻率為200～800Ω·ｍ.灰?guī)r波速一般大于2000ｍ/ｓ,電阻率約為500～1500Ω·ｍ.如果基巖中存在巖溶構(gòu)造,往往導(dǎo)致覆蓋層土體疏松或發(fā)育土洞,地震波的速度會(huì)明顯降低,其電阻率也會(huì)降低,因此可利用地震和電阻率法探測(cè)巖溶構(gòu)造.露天鐵礦采區(qū)空區(qū)物探研究東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院露天鐵礦2008.12.26為了查明區(qū)內(nèi)采空區(qū)的詳細(xì)資料，東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院受弓長(zhǎng)嶺礦業(yè)公司委托，在以往地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，采用具有當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的高精度物探技術(shù)手段對(duì)露天鐵礦所屬大砬子和何家采區(qū)的地下不明采空區(qū)進(jìn)行有效探測(cè)；開(kāi)展數(shù)據(jù)收集、整理與分析工作，查清勘查范圍內(nèi)面積為0.7km2地表以下60m區(qū)域采空區(qū)分布情況，為指導(dǎo)今后礦山開(kāi)拓計(jì)劃的執(zhí)行和地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防提供依據(jù)。

項(xiàng)目的內(nèi)容解譯結(jié)果-何家采區(qū)1線(xiàn)原始面波圖解譯結(jié)果-何家采區(qū)1線(xiàn)映像圖

(第六次)第四節(jié)應(yīng)用實(shí)例

1、用折射波法探測(cè)覆蓋層下基巖的起伏。蓋層土壤波速低，基巖波速高，基巖面可產(chǎn)生折射波。圖為長(zhǎng)江某大型水電樞紐上游的探測(cè)結(jié)果。2、探測(cè)蓋層下的斷層、裂隙破碎帶斷層、裂隙破碎帶將使地震波的能量迅速衰減、波速變小，所以利用地震勘探可以進(jìn)行追蹤。下圖為河北某水庫(kù)在壩址選擇中的應(yīng)用實(shí)例?；貛r石為石英巖和石英砂巖，波速為

4000M/S；破碎帶：石英砂巖、角礫巖和頁(yè)巖，波速為2000M/S

3、探測(cè)含水層的頂、底板在第四系松散層中，含水性是影響波速的主要因素，潛水面以下的波速往往大于上部介質(zhì)的波速而小于基巖的波速。因此含水層的頂、底板是兩個(gè)良好的波速界面，當(dāng)含水層的厚度足夠大時(shí)，用地震勘探可以得到好的效果。賈汪煤礦區(qū)高分辨率地震技術(shù)探測(cè)采空區(qū)研究賈汪區(qū)是徐州市老礦區(qū),依據(jù)歷史資料,曾經(jīng)歷過(guò)多次采礦活動(dòng),其下遍布老窯采空區(qū)。賈汪區(qū)淺部可采煤層為夏橋系1#和3#煤。1#煤又稱(chēng)上層煤,厚0.4～1.4m;3#煤又稱(chēng)下層煤,厚0.4～2.0m。煤層上部覆蓋第四紀(jì)沖積物,依次為人工雜填土、砂姜粘土、砂姜層、粘土;下伏基巖主要為砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖互層、細(xì)砂巖和中細(xì)砂巖。第四紀(jì)覆蓋層與下伏基巖、煤層同其頂?shù)装宓膸r性差異較大,都是良好的地震波反射界面,