第1篇地震折射波法详解
5 地震折射波法
在工程地震勘探中,地震折射波法是一种 简便经济的勘探方法,在精度要求不高的情况 下,它可为工程地质提供浅层地层起伏变化和 速度横向变化资料以及潜水面的变化资料等, 还可为反射波法勘探提供用于静校正的表层速 度和低速带起伏变化资料。有关折射波的形成 及正演时距曲线的特征等问题已在本篇的第一 和第二章中讨论过了,在此,仅就资料的采集 和处理解释问题进行论述。
(1.5.5)
5.2.2.3
t 相遇时距曲线的 法
0
t 该方法又称 差数时距曲线法
0
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6 地震透射波法
在工程地震勘探中,透射波法主要用于地 震测井(地面与井之间的透射)、地面与地面 之间凸起介质体的勘查和井与井之间地层介质 体的勘查。地质目的不同,所采用的方法手段 也不同。但从原理上讲,均是采用透射波理论, 利用波传播的初至时间,反演表征岩土介质的 岩性、物性等特性以及差异的速度场,为工程 地质以及地震工程等提供基础资料或直接解决 其问题。
2.透射CT成像技术(专题)
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7 瑞雷波法
瑞雷波法勘探实质上是根据瑞雷面波传播的 频散特性,利用人工震源激发产生多种频率成分 的瑞雷面波,寻找出波速随频率的变化关系,从 而最终确定出地表岩土的瑞雷波速度随场点坐标 的变化关系,以解决浅层工程地质和地基岩土的 地震工程等问题。
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6.1 地面与井的透射
井口附近激发,井中不同深度上接收透 射波或反之的地震工作称为地震测井。
6.1.1 透射波垂直时距曲线
成都线方程为
n
z1 z z1 t V1 V2
从两层介质很容易推广到 层介质,对应的透射波垂 直时距曲线方程为
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图 1.6.1 为多层介质的透射波垂直时距曲线图。由 图可知,利用垂直时距曲线的折点,可以确定相应 地层的厚度,根据折线各段的斜率,能求出各层的 层速度
Vi h 进一步就得到地震波在不同深度 H t ,
以上的地层平均速度 V m 。
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6.1.3 资料的处理解释
T1 x / V1 T2 x / V 2 2 z1 cos i12 / V1 x / V 2 T3 x 2 z1 cos i13 2 z 2 cos i 23 V3 V1 V2 2 z1 1 (V1 / V 2 ) 2 v1
x / V3
2 z1 1 (V1 / V3 ) 2 V1
t z z n 1 z1 z 2 z1 z 3 z 2 V1 V2 V3 Vn
z 1 V1
i 3
n
z i 1 z i 2 z z n 1 Vi 1 Vn
(1.6.1)
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图1.6.1 地震测井
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(1.7.1)
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( V R f 曲线→(λ =VR/f)→ V R R 曲线→(H=β ×λ R)→VR—H 曲线) 7.2.2 瞬态法
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7.1 勘探原理 瑞雷波沿地面表层传播,表层的厚度约为一个波长,因此, 同一波长的瑞雷波的传播特性反映了地质条件在水平方向的变 化情况,不同波长的瑞雷波的传播特性反映着不同深度的地质 情况。
V Ri x / t i V Ri 2f i x / i
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有等间距和不等间距两种方式。在不等间距接 收中,一般可把接收排列的道距设计成小一大 一小方式,也可把它设计成小一大方式。道距 的选择一般为1~10m,可按勘探目的层深度、 地层展布、仪器道数以及激发能量等情况而定。
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5.2.2.2
单支时距曲线的解释
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和已有的浅层折射波法和反射波法相比, 瑞雷波的独特之处是它不受地层速度差异的 影响,折射波法和反射波法对于波阻抗差异 较小的地质体界面反映较弱,不易分辨,尤 其是折射波法要求下覆层速度大于上覆层速 度,否则为其勘探中的盲层,瑞雷波法则不 存在这类问题。但瑞雷波法的勘探深度受方 法本身的限制,明显不如前两者,而纵横向 分辨率又高于前两者。
1.初至拾取及井源距校正
1)初至拾取
2)井源距校正
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2.速度计算及成图 1)层速度计算 先根据垂直时距曲线上, 观测点的分布规律按折线 段分层,折点与分界面位置相对应,各段直线的斜
V 率倒数就是对应层的层速度 ,即
i
Vi
H i H i H i 1 t i t i t i 1
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应特别指出的是,必须保证相遇时距曲线 互换点及追逐时距曲线重迭部分在干涉区以外。
道和道距:折射波法勘探中一般采用单个检 波器作为一道接收,而不搞组合检波,其主要原 因就是它不需要考虑压制面波干扰问题,因为目 前所考虑的折射波仅仅只是首波,即是最先到达 的波。首波中包含了直达波和折射波。在采集中, 我们只要注意压制随机干扰并兼顾激发能量,就 可获得质量较高的首波记录。此外,为了不漏掉 浅层薄层信息,道距的选择是十分重要的。一般
2 z 2 1 (V 2 / V3 ) 2 V2
(1.5.3)
上式中V1 、 2 和
V
V3
可由各自的时距曲线的斜率求出。
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故有
Z1
1
2
V1 1 (V1 / V 2 ) 2
V2 1 (V / V ) 2 2 3
2 Z 1 1 (V1 / V3 ) 2 1 Z2 2 2 V1
(1.6.4)
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2)平均速度计算
t 和对应的H ,根据公式 由垂直时距曲线上的
H hc Vm t
(1.6.5)
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6.2.1 跨孔法
跨孔法可以用来测量钻孔之间岩体纵、横 波的传播速度、弹性模量及衰减系数等,这些 参数可用于岩体质量的评价。