工程地震勘探实验指导书桂林工学院2003年 3月目录实验一、地震仪的认识及折射波数据采集的野外工作方法实验二、折射波数据处理及解释方法实验三、反射波数据采集的野外工作方法实验四、反射波资料处理及解释实验五、人工合成地震记录程序设计实验六、地震记录的频谱分析和滤波处理实验七、面波数据的采集实验八、面波数据处理及解释方法实验一、地震仪认识及折射波数据采集的野外工作方法二、实验目的二、了解SWS-1G 型多功能面波仪的基本原理及操作方法2. 掌握判读折射波初至时间的方法3. 了解折射波法的野外数据采集方法、掌握各种观测系统的特点及使用方法。

二、实验安排实验分组进行，每组使用不同的观测系统，主要采用相遇时距曲线观测系统和追逐时距曲线观测系统。

并设置排列中心炮点了解表层横向速度变化的情况。

三、实验设备SWS－1G型多功能面波仪、键盘、仪器电源、大线（27芯电缆）、38Hz检波器、触发器、大锤等。

四、实验内容（一）、认识地震仪器的各个组成部分，了解地震仪的主要技术指标。

SWS-1G 型多功能面波仪的主要技术指标：通道数：面波与地震系统为24道，可扩展为48道；可选择1、4、6、12、24道5档使用。

桩基动测系统为4道，可选择1～4道使用；多波映像系统1～3道任选，具有三分量多波映像通道。

采样点数：具有512，1024，2048，4096，8912样点选择。

采样率：设 50μS～8mS 10档。

瞬时浮点放大器；A／D转换：20bit。

信号叠加增强：32 bit。

滤波设置:三种滤波方式，高通两档：70Hz、150Hz；低通一档：20Hz；全通；仪器通频带：0.5Hz～4000 Hz；CPU：80486DX2；RAM：8Mb；硬盘容量：540Mb；显示：LCD 640 ×480 VGA模式；通讯接口：具并行口和软驱接口；电源：DC 12V。

（二）、地震仪的操作方法地震仪采用外接键盘操作。

接通电源后，屏幕上出现“多功能面波测试系统”字样，按任意键后，屏幕上边出现选择菜单：面波勘察地震勘察微动测试桩基动测地震映象磁盘操作退出系统首先用左右箭头键将光标移到“磁盘操作”条上，回车后弹出设定记录存盘路径子菜单，设定记录存盘目录，以回车键结束。

然后将光标移到“面波勘察”条上，回车后弹出如下面波采集子菜单：Seismic Data Acquisition将光标移动到↑↓设定文件名、偏移距、道间距、采样间隔、采样长度等项参数。

（三）、折射波数据的野外采集1、数据采集采用38Hz检波器，偏移距2米，道间距2米，12道一个排列，多次激发叠加，得到2～24米范围的地震记录。

炮点不动，将检波器移动到26～48米，多次激发叠加，得到26～48米范围的地震记录。

以此类推，可做2—3个检波器排列，剖面总长度达到48－72米，力求获得目的层的初至折射波。

2、地震记录分析分析折射波视速度及各目的层的接收范围，确定进行目的层初至折射波测量的参数，即偏移距、道间距、采样间隔、采样长度等。

（四）、折射波识别根据折射波的特征，判读地震记录，分析波形、识别同相轴。

读出直达波、折射波的初至时间，并绘出时距曲线。

一般读波至的起跳位置时间。

也可以读波蜂时间，但要在结果中减去多算的时间。

五、实验要求在计算机上的地震记录图上读取折射波的初至时间，折射波初至的拾取应读取波至的起跳点，并将采集到的折射波数据在厘米纸上绘成相遇和追逐时距曲线；计算各段时距曲线斜率及视速度；确定各层的互换时间；利用截距时间法进行简单的资料解释，求出激发点下折射界面深度。

六、注意事项检波器要垂直插入土壤中，如检波点位上土质较松，应踩实后再插入检波器。

不准用脚踩检波器。

思考题1. 一个人工产生的扰动如何形成地震记录？2. 折射波形成的物理机制是什么？3. 如何识别来自同一界面的折射波？4. 相遇时距曲线观测系统和追逐时距曲线观测系统的特点是什么？5. 分析折射波记录，总结折射波特点。

实验二、折射波数据处理及解释方法一、实验目的编制t法求界面和差数时距曲线法求速度的程序，掌握折射波资料解释方法。

二、实验安排参考《工程地震勘探》中t法求界面和差数时距曲线法求速度的公式编写程序。

要求上机前编好程序；上机时输入程序及数据进行程序调试及数据处理。

三、实验内容1. 利用下面给出的折射波数据进行程序调试；2. 根据给出的折射波数据解释出折射界面形态。

3. 利用编制的程序解释实验一中获得的折射波资料。

参考数据表：相遇时距曲线折射波数据（单位ms）点距为20米；互换时间为141.5mS；V1＝2m／mS。

程序参数设置：N：获得实测数据的道数 T：互换时间T1（I）：I点的T1值 T2（I）：I点的T2值X（I）：I点的炮检距 TO（I）：I点的t值Q（I）：I点的差数值 DX：检波距V2（I）：I 点的V2值四、注意事项：t法求出的界面深度是垂直于地面的，真实的界面形状是以每点深度为半径的圆的包络面。

思考题t法求界面和差数时距曲线法求速度的应用条件是什么？如不能满足应用条件可能造成什么后果？实验三、反射波数据采集的野外工作方法一、实验目的掌握一次覆盖共炮点反射波数据的采集方法；了解如何利用干扰波调查剖面确定最佳偏移距和最佳窗口的位置；掌握地震映象（最佳偏移距法）的工作方法。

二、实验安排制作干扰波调查剖面，分析测区的干扰波调查剖面；在能识别反射波的情况下确定最佳偏移距；分小组按不同的条件进行共偏移距测量；在理想条件下，做共炮点反射波法测量（或广角反射测量）。

三、实验设备SWS－1G多功能面波仪、键盘、仪器电源、大线（27芯电缆）、触发器、100Hz和38Hz 检波器、大锤等。

四、实验内容用不同频率的检波器、0.5－1米的检波距、多个排列制作干扰波调查剖面。

从干扰波调查剖面上分析不同层位反射波及其接收反射波的最佳窗口。

用不同的偏移距进行地震映象测量。

根据地震映象记录，对比不同偏移距的效果。

五、注意事项激发条件要尽量一致，有利于进行地震映象中各道的波形对比。

思考题应用地震映象（最佳偏移距法）可以解决哪些地质问题？在波形记录上如何显示？这种方法的实质是什么？实验四、反射波资料处理方法一、实验目的利用反射波资料处理程序，了解反射波资料处理的流程，主要为速度分析、CDP叠加、动校正和正演模拟方法。

二、实验内容反射波资料处理程序使用方法：运行速度分析程序（CDPSTKV．EXE）后，计算机上出现下列速度分析菜单：Manual V pick Auto V pick NMO V probe CDP stack Display profile Print profile Save profile DirectoryQuit 手工速度分析自动速度分析NMO校正结果演示动校正及速度分析显示叠加剖面打印叠加剖面保存叠加剖面列文件目录退出拾取折射波波至时间及分析一个反射波同相轴：选择“Manual V pick”后出现“Load file name”，键入文件名，回车后，显示地震记录，进一步操作按 F1获得帮助。

如对所有的反射波进行自动分析，选择“Auto V pick”则程序进入二级子菜单：Load record no Differentiate no Display record Check windowPick velocity no Check resultPrint result 读出地震记录微分处理显示记录检查速度分析窗口自动提取速度参数检查速度分析结果打印结果如要退出这一级菜单，按“Esc”键。

选择“Load record”读出需要处理的地震记录，选择“Pick velocity”进行自动速度分析，完成后选择“Check result”出现速度分析结果表，选择有意义的层，回车后，显示地震记录并在此层反射波上有白色线型标志，再回车后，进入根据速度分析结果计算出的正演模拟地震记录。

回车后，重新显示原地震记录。

经过对比，确认反射波的同相轴。

取得速度参数后，可以对地震记录中的反射波进行动校正。

在一级菜单上选择“NMO V probe”, 回车后，程序进入二级子菜单：Load record noDisplay recordNMO mode(C/V) const. V(Var V) Set velocity 1400m/sCheck record（N）Check velocityPrint record（N）Print velocity 读出地震记录显示记录NMO模式速度为常数(速度随深度变化) 速度设置 1400m/s(程序内设置的速度) 检查动校正结果检查速度打印动校正结果打印速度选择“Load record”读出需要处理的地震记录，选择“NMOmode(C/V) const.V(Var V)”用回车键选择NMO模式，对于一个反射波同相轴时，选择“const.V”；有多个反射波同相轴时，选择“Var V”。

选择“Set velocity”键入速度值（对于“const.V”，仅键入速度；对于“Var V”，则需键入t时间和相应的速度）.三、实验要求对实验三的某一个地震记录进行速度分析，分析“Check result”表中列出的t0（双程垂直时间）、Vr（相对于某一深度的均方根速度）、Z（界面深度）、C（假设地质模型产生的反射波和真实反射波的相似程度）等参数，找出反射波。

并记下反射波的值。

根据上述速度分析的结果对地震记录进行动校正，分析同相轴的变化，调整速度值，直到反射波的同相轴基本在一条直线上为止。

四、注意事项在程序运行过程中，按F1获得帮助。

思考题动校正处理中，在速度选择过大或过小时，反射波的同相轴如何变化？实验五 人工合成地震记录程序设计一、实验目的根据已知条件合成地震记录，理解掌握反射波地震道形成的机理；掌握地震记录正演解释的原理和方法。

二、实验安排根据给出的公式、子波和地质模型编程序；上机调试程序；与实测地震记录对比，进行正演解释。

三、实验内容（一）、人工合成地震记录原理：地震记录上看到的反射波波形是地震子波在地下各反射界面上发生反射时形成的。

反射波的振幅有大有小（决定于界面反射系数的绝对值）、极性有正有负（取决于反射系数的正负）、到达时间有先有后（取决于反射界面的深度）的地震反射子波叠加的结果。

如果地震子波的波形用 S (t ) 表示，地震剖面的反射系数为双程垂直反射时间t 的函数，用 R (t )表示，那么反射波地震记录形成的物理过程在数学上就可以用S (t )的R (t )的褶积表示，即某一时刻的反射波地震记录 f (t )是:)()()(t R t S t f *=其离散形式为：))(()()(1t m n R t m S t n f Mm ∆-⋅∆=∆∑=如果大地为多层介质，在地面记录长度内可接收的反射波地震记录为：))(()()(11t m n R t m S t n f Mm Nn ∆-⋅∆=∆∑∑==式中，n 为合成地震记录的采样序号，n =1,2,3...N ；N 为合成一道地震记录的采样点数；m =1,2,3...M ，为离散子波的采样点数；△t 为采样间隔。