地震波层析成像和电磁波层析成像
1.地震波CT
地震层析成像的主要目标是确定地球内部的精细结构和局部不均匀性。

这不仅可以促进地球科学的发展，而且还可以解决许多地质勘探和矿产资源开发中的难题。

第一个原因是岩石地震波与岩性性质有比较稳定的相关性，易于对地球内部成像，反之，对找水活确定流体性质时，电磁波层析成像较好。

第二个原因是对于主要频段的电磁波，其衰减比地震波大。

对于地址勘探、采矿工程、勘察工程等来说目标提一般为几米到几百米，对应波长为几十米，频率为数十赫兹。

这种的地震波在不松散的岩石中传播为几公里后耍贱一般不超过120dB，接收起来不费力。

反而相应波长的电磁波在岩石中传播几十米后就可能衰减100dB，难以穿透几百米的岩层。

第三个原因是电磁波速度太快，反映波速的到时参数难以测量。

地震波波速为每秒几千米，振幅、到时都易于测量，而且在地震记录上可以区分不同的震相，从而得到丰富地质信息。

1.井间地震波数据的采集方法
一般地层观测排列均匀布置在风化层一下，以使提高成像分辨率。

一般采集方法及对应的观测方式有：
1.共激发点道集数据采集方法
单点激发，多点接收的观测方式采集地震数据。

这种方法比较适用于在震源连续性能较差且接收为多道检波系统的情况下使用。

这种方法有采集快，效率高的特点。

但要求至少有一口井的井深超过目的层且满足目的层覆盖要求。

2.共接收点道集数据采集方法
这种方法以移动式多点源激发，单点接收的观测方式采集地震数据。

适合在震源连续激发性能较好且接收器为单级检波器系统情况下使用。

但施工效率不高，也有井深要求。

3.YO-YO道集数据采集
这种方法采用激发点和接收点反向移动的观测方式采集地震数据。

要求震源系统具有良好的连续激发性能，获得道集多用于反射波成像。

适合井深不符合透射层析成像要求的目的层成像问题。

4.井间地震连续测井方法
这种方法采用激发点和接收点等间距同向移动的观测方式采集地震数据。

适合在震源连续性能较好且接收器为单级检波器系统情况下使用。

采集道集可用于进行透射与衍射层析成像和反射比成像。

但是效率不高，且有井深要求。

主要用于解决地层连续性诊断问题。

2.探测方法：
(1)获取各种可以收集到的有用资料,根据探测区域的具体情况。

首先走访勘察施工单位,确定钻孔的地层分布及钻进情况。

收集探测区域其他物探方法勘查报告,了解其特征,以便与井间层析成像实测资料进行对比。

(2)测量前需准备:①仪器测试和检波器的一致性校正;②震源试验,确定最佳的震源能量、频带宽度、震源信号的形状和可重复性等;③环境噪声的测试,尽量避开噪声源;④检波器耦合试验,找出改善耦合的办法,如在底部加黏合剂,加大井中泥浆的稠度;⑤井下震源和检波器深度误差的测试。

(3)观测系统设计的好坏是层析成像取得良好地质效果的重要因素之一,观测系统的设计应考虑以下几点:①成像区域的井深与井间距之比值尽可能小于1,比值越大,陡倾角射线数越多,成像地质效果越好;②被探测的不良地质体的几何尺度及埋藏深度;③射线尽可能覆盖整个成像区域且均匀分布,尽量使每个成像单元网格内有一条射线通过;④炮点距及检波点距尽可能分布在多个方位上;⑤现场测试时,对激发、接收点应准确定位,同时应保证每张记录的信噪比高、地震波初至清晰,对不合格记录应坚决去掉或重测。

同时,由于测试数据量大,应及时准确填写原始记录的激发、接收关系。

在探测过程中,介质中地震波的传播速度和介质的地球物理特性是重要的影响因素。

相对于泥灰岩介质其纵波速度范围介于1. 4~4. 5 km/s之间,冲洪积层等介质其纵波速度范围介于0. 5~1. 6km/s之间。

由于地质体变化的复杂性,针对具体场地，需要进行探测试验与参数标定,以确保探测结果解释的精度。

井中地震波层析成像的施工过程是:一般先将震源放到井底部,检波器串也
先放在另一口井底部,然后激发、记录后逐渐提升,完成一个共炮点道集后再继续进行下一个共炮点道集的接收。

就是采用一发多收的扇形穿透观测系统。

经过多点激发,在被测区域形成致密的射线交叉网络,构成扫描式观测系统。

注意记录发射点、接收点坐标及走时数据。

3.观测系统设计
观测系统的设计要根据所测定目标体的大小来选择激发与接收的点距,激发与观测点距要小于目标体的空间大小才能保证其空间的分辩率,一般采用一点激发多点接收,在能接收到有效初至波的情况下,尽可能对整个观测段进行全面覆盖,以增大初至波射线的密度和加大传播射线的扇形角度,只有当射线路径从多角度穿过成像目标体时,才能准确地识别它的位置和形态。

因此,目标体在空间上的分辨率也取决于射线密度。

4.激发与接收系统
从工作方便考虑,激发系统现在一般采用多脉冲型电火花震,这种震源具有连续激发能力、能量损耗小、激发频率高、一致性好的特点,且激发能量大小可以调节,激发方式灵活,适合在井中激发使用。

接收系统受观测系统及震源能量影响,有时检波器与炮点距离较远,因此,采用响应频带宽、采样精度高、灵敏度高、非线性失真小的水听器做成检波器串。

同时,由于一次激发,多个检波器接收,所得到的记录为共源记录,因此,各个水听器记录在时间域和频率域上是相似的,这为有效信号的识别和提取提供了有利条件。

对于地震记录的主机来讲一般地震仪都可以完成工作,但要求频响范围宽、动态范围大、采样精度高的多通道地震仪。

现场测试时,对激发、接收点应进行准确定位,增大观测的扇形角度。

同时要保证每张原始记录信噪比高、地震波初至清晰。

只有原始数据精度高才使后续处理有意义。

为提高弹性波CT层析成像反演精度,保证初始速度模型更精确,在有条件的情况下,可对每对钻孔中采取的岩心进行声波测试,以便获得测区岩体的纵波速度参数,为地质解释提供可靠依据。

进行反演计算时,离散单元尺度不应大于所需分辨的目的体的线性尺度。

应根据声波测试结果和钻孔资料建立反演初始模型及边界约束条件,以提高反演精度。

2.电磁波CT
地下洞穴，尤其是岩溶洞穴这类不良地质体的勘察，是国内、外工程界非常关注的问题。

地下电磁波法是探测地下洞穴的有效物探方法之一，与其他物探方法相比，在覆盖较厚或地面障碍物阻挡时有其独特的优势。

他在探测钻孔间与围岩有较大高频电磁差异的岩溶洞穴、地下暗河、断层破碎带等时，在确定其形态、空间位置以及充填物性质等方面，都取得了一定的进展，在应用中也解决了不少实际工程问题。

电磁波CT是利用工作频率0.5MHz——32MHz的无线电波在两个钻孔或坑道中分别发射和接收。

根据不同位置上接收的场强大小，对两孔之间二维模型的地球物理特征进行处理来确定地下不同介质分布的一种地球物理勘探方法。

钻孔电磁波CT有2种成像方法，一种为绝对衰减层析成像；一种为相对缩减层析成像。

前者重建地下介质绝对衰减的二维分布图像，后者重建地下介质相对缩减的二维分布图像。

钻孔电磁波CT测试共有定点发射、水平同步和斜同步三种观测方式，发射和接收点距根据空间介质的吸收系统系数的变化范围和振幅衰减规律而定。

正式采集数据前，应根据两钻孔的恐惧、孔深及两孔间的岩石完整性进行选频，即选择采集的最佳频率，为慎重起见，一般应选择包括所选择最佳频率的频率段。

利用采集到的数据绘制全部数据频率曲线，然后抽出最佳频率曲线，建立相应频率的数据文件。

其目的有：一是从全部频段曲线中找出异常分布规律；二是对最佳频率曲线进行优化处理，消除个别畸变点，在成图处理时，选用适当的网格和迭代上线，采用较合适算法进行反演计算。

在反演过程中，为了提高个剖面图像的对比性，可采用交替追赶法对计算公式中的E0值做合理调整。