第三节地震波的激发与接收

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第三章第三章第三节第三节 地震波的激发与接收地震波的激发与接收 思考题思考题1.对地震波的激发有何要求?对地震波的激发有何要求?2.都有哪些陆上震源?各自的特点是什么?都有哪些陆上震源?各自的特点是什么?3.对地震波接收有何要求?应注意哪些问题?对地震波接收有何要求?应注意哪些问题?主要内容主要内容l 对激发的要求对激发的要求l 陆上炸药震源陆上炸药震源l 陆上非炸药震源陆上非炸药震源l 对地震仪器的基本要求对地震仪器的基本要求l 道间距选择与空间假频道间距选择与空间假频l 检波器的埋置条件检波器的埋置条件l 检波器组合原理检波器组合原理l 地震数据采集实验说明地震数据采集实验说明 实验目的实验目的 实验要求实验要求 在地震勘探野外数据采集中,首先要用在地震勘探野外数据采集中,首先要用人工方法激发地震波。但由于地表条件的复杂人工方法激发地震波。但由于地表条件的复杂性(沙漠、戈壁、黄土覆盖区、浅滩区),所性(沙漠、戈壁、黄土覆盖区、浅滩区),所用震源及检波器的不同,会造成地震子波差异用震源及检波器的不同,会造成地震子波差异较大,从而影响后续的资料处理工作,为此,较大,从而影响后续的资料处理工作,为此,对地震波的激发和接收有一些基本要求。对地震波的激发和接收有一些基本要求。一、对激发的要求一、对激发的要求l 首先要有足够强的能量首先要有足够强的能量 在石油勘探中,要用地震在石油勘探中,要用地震反射法查明地下几千米深度范围的一整套地层的反射法查明地下几千米深度范围的一整套地层的构造形态,地震波从震源出发,传到地下再反射构造形态,地震波从震源出发,传到地下再反射回地面,传播这样长的距离,没有足够的能量是回地面,传播这样长的距离,没有足够的能量是不行的。不行的。l 在激发出有效波的同时还会产生各种各样的波,在激发出有效波的同时还会产生各种各样的波,如干扰波,异常波等,如干扰波,异常波等,故应使地震有效波具有较故应使地震有效波具有较强能量、显著的频谱特性和较高的分辨能力,以强能量、显著的频谱特性和较高的分辨能力,以利于记录有效波利于记录有效波 。l 地震勘探使用的震源,基本上分为地震勘探使用的震源,基本上分为两大类:两大类:一类是炸药震源一类是炸药震源 另一类是非炸药震源另一类是非炸药震源人工锤击炸药可控震源地震勘探中的几种激励源地震勘探中的几种激励源滨海滨海505号海洋勘探船号海洋勘探船 我国第一台我国第一台600kJ陆地电火陆地电火花震源车(花震源车(2005年)年)海洋石油震源船海洋石油震源船 二、陆上用炸药震源二、陆上用炸药震源l 地震勘探方法一直采用炸药为主要震源,地震勘探方法一直采用炸药为主要震源,特点特点:以爆炸力强的炸药为主要材料,需要雷管进行引以爆炸力强的炸药为主要材料,需要雷管进行引爆,产生的脉冲尖锐,频率范围较宽。爆,产生的脉冲尖锐,频率范围较宽。l 普通炸药震源普通炸药震源一般需要钻炮井,起爆时有相当一一般需要钻炮井,起爆时有相当一部分能量消耗在岩石的破碎上。部分能量消耗在岩石的破碎上。l 爆炸索爆炸索只需埋藏在只需埋藏在0.30.6米深度处引爆,米深度处引爆,不需炮不需炮井井,但在掩埋不好时,易引起气爆现象,造成干,但在掩埋不好时,易引起气爆现象,造成干扰。扰。l 用炸药激发时,用炸药激发时,激发方式激发方式一般有一般有井中爆炸井中爆炸,水中水中爆炸爆炸,坑中爆炸坑中爆炸和和空气中爆炸空气中爆炸等几种,一般以等几种,一般以井井中爆炸效果最好。中爆炸效果最好。l 井中爆炸是地震勘探中最常用的一种激发方式。井中爆炸是地震勘探中最常用的一种激发方式。l井中爆炸的优点是:井中爆炸的优点是:首先首先能减低面波的强度,消除声波在记录反射能减低面波的强度,消除声波在记录反射波时造成的困难。波时造成的困难。其次其次,爆炸时,在直达波中形成很宽的振动频,爆炸时,在直达波中形成很宽的振动频谱。谱。第三第三,可以大大减少炸药量。准备爆炸的时间,可以大大减少炸药量。准备爆炸的时间大为缩短,加快了野外工作。大为缩短,加快了野外工作。激发条件选择:激发条件选择:1、首先考虑激发岩性、首先考虑激发岩性l 爆炸时所产生的地震波的爆炸时所产生的地震波的频谱频谱,很大程度上,很大程度上决定于决定于激发岩石的物理性质激发岩石的物理性质。l 若在若在松软的干燥岩层松软的干燥岩层如砂层或在松散的岩层如淤泥如砂层或在松散的岩层如淤泥中爆炸,则中爆炸,则频率很低频率很低,而且爆炸,而且爆炸能量大部分被松散能量大部分被松散的岩层所吸收的岩层所吸收,转化为有效波的弹性能量不大;而,转化为有效波的弹性能量不大;而在在坚硬的岩石坚硬的岩石(如石灰岩、结晶片岩、冰等如石灰岩、结晶片岩、冰等)中爆炸,中爆炸,则会产生则会产生极高的频率极高的频率,但是随着地震波在岩层中的,但是随着地震波在岩层中的传播,这种高频的振动将很快被吸收掉。传播,这种高频的振动将很快被吸收掉。l 而且在坚硬的岩层中爆炸,大部分能量消耗在破而且在坚硬的岩层中爆炸,大部分能量消耗在破坏井壁周围的岩石上。转换为弹性能量的不多,坏井壁周围的岩石上。转换为弹性能量的不多,造成激发的地震波能量不强。造成激发的地震波能量不强。l 因此因此激发岩性激发岩性应选取应选取潮湿的可塑性岩层潮湿的可塑性岩层,如胶泥、,如胶泥、粘土、湿砂等这样的岩性可使大量的爆炸能量转粘土、湿砂等这样的岩性可使大量的爆炸能量转化为弹性振动能量,使激发的地震波具有显著的化为弹性振动能量,使激发的地震波具有显著的振动特性。振动特性。时间轴时间轴2、激发深度、激发深度l 以反射波来说,要选在潜水面以下,最好是以反射波来说,要选在潜水面以下,最好是在潜水在潜水面以下面以下35米米的粘土层或泥岩中爆炸。的粘土层或泥岩中爆炸。l 这样可使激发的频谱适中,且由于激发离上面的潜这样可使激发的频谱适中,且由于激发离上面的潜水面不远,潜水面又是一个强反射界面,爆炸所激水面不远,潜水面又是一个强反射界面,爆炸所激发的能量由于潜水面的强烈反射作用而大部分往下发的能量由于潜水面的强烈反射作用而大部分往下传播,从而增强了有效波的能量,减少了干扰波的传播,从而增强了有效波的能量,减少了干扰波的能量。能量。l 若能考虑到在若能考虑到在离开地面一个面波波长的深度激发离开地面一个面波波长的深度激发,就可以较好地就可以较好地抑制面波抑制面波。l 生产中可以通过调查生产中可以通过调查民用水井的水位民用水井的水位,捞取钻井的,捞取钻井的岩样分析或通过岩样分析或通过电测井电测井,微地震测井微地震测井,浅层折射浅层折射求求低速带来进行低速带来进行潜水面深度、激发岩性潜水面深度、激发岩性等的了解。等的了解。3、激发药量的选择、激发药量的选择l 应考虑几个方面的应考虑几个方面的因素因素:炸药包周围的岩性;炸药包周围的岩性;要求的勘探深度;要求的勘探深度;爆炸点与接收点之间的距离;爆炸点与接收点之间的距离;仪器的灵敏度等。仪器的灵敏度等。在上述因素都不变的情况下,适当增加炸药量,在上述因素都不变的情况下,适当增加炸药量,可以提高有效波的振幅。可以提高有效波的振幅。振幅振幅药量药量弹性波振幅弹性波振幅A与药量与药量Q的关系:的关系:由实验结果表明是由实验结果表明是A=KQ,这里这里m0210,当,当Q较较小时小时m近似于近似于1,激发产生的,激发产生的弹性波振幅与炸药量弹性波振幅与炸药量Q成正比成正比地增加,但随着地增加,但随着Q值的不断增值的不断增加,加,A随随Q增加而加大的速度增加而加大的速度变慢,当炸药量增大到某一变慢,当炸药量增大到某一定值定值时,弹性波振幅不再随时,弹性波振幅不再随炸药量的增大而增大。炸药量的增大而增大。l其原因是炸药量增大后,岩石的破坏作用急其原因是炸药量增大后,岩石的破坏作用急速增大,而激发弹性振动的能量反而相对减速增大,而激发弹性振动的能量反而相对减少,所以激发产生的地震波振幅也就不会再少,所以激发产生的地震波振幅也就不会再随炸药量的增加而加大。这时如果要想只通随炸药量的增加而加大。这时如果要想只通过加大炸药量来增大振幅值,效果不会好,过加大炸药量来增大振幅值,效果不会好,反而会引起野外工作成本的增加。反而会引起野外工作成本的增加。l如果在如果在远距离接收时远距离接收时,必须使用大炸药量进,必须使用大炸药量进行激发或者在已经采用了一定的药量,仪器行激发或者在已经采用了一定的药量,仪器的灵敏度也最大限度地提高了,尚未获得所的灵敏度也最大限度地提高了,尚未获得所需深层的反射,在这种情况下,为了减少爆需深层的反射,在这种情况下,为了减少爆炸对岩石的破坏作用,使更多的能量转化为炸对岩石的破坏作用,使更多的能量转化为弹性波能量,可以将炸药分散包装成小炸药弹性波能量,可以将炸药分散包装成小炸药包,按一定方式排列,然后同时起爆,这种包,按一定方式排列,然后同时起爆,这种方法称为组合爆炸,组合爆炸的方式有直线方法称为组合爆炸,组合爆炸的方式有直线组合和面积组合。组合和面积组合。l 生产实践表明,生产实践表明,组合爆炸的效果较好组合爆炸的效果较好,可以相对地,可以相对地减小由爆炸产生的偶然干扰水平,提高有效波信号减小由爆炸产生的偶然干扰水平,提高有效波信号的振幅(提高有效波振幅与其它和爆炸无关的干扰的振幅(提高有效波振幅与其它和爆炸无关的干扰水平的比值),有利于有效波的方向选择接收。要水平的比值),有利于有效波的方向选择接收。要使组合爆炸得到良好的效果,很重要的是选择好组使组合爆炸得到良好的效果,很重要的是选择好组合参数,特别是合参数,特别是炸药包之间的距离炸药包之间的距离十分重要,爆炸十分重要,爆炸物理过程的实验研究工作表明,爆炸能量主要部分物理过程的实验研究工作表明,爆炸能量主要部分(80以上以上)损耗在炸药包破坏半径损耗在炸药包破坏半径810倍的距离上倍的距离上(大致为塑性带范围大致为塑性带范围),在进行组合时,如果邻近二个,在进行组合时,如果邻近二个炸药包距离过小,爆炸使炸点间介质压力突然增加,炸药包距离过小,爆炸使炸点间介质压力突然增加,加剧爆炸对岩石的破坏作用,引起过多能量的损耗,加剧爆炸对岩石的破坏作用,引起过多能量的损耗,降低爆炸的地震效应。降低爆炸的地震效应。l 因此必须使最近二个爆炸点间距离不少于由单个炮因此必须使最近二个爆炸点间距离不少于由单个炮点起爆时形成的塑性带半径点起爆时形成的塑性带半径r的二倍,用于实际计的二倍,用于实际计算的经验公式有算的经验公式有 r2=1.5Q1/3 D=2r2=3.0Q1/3 其中其中Q为药量,为药量,r2为起爆时形成的塑性带半径,为起爆时形成的塑性带半径,D为为组合井的井距。应注意的一个问题是,当药量一定组合井的井距。应注意的一个问题是,当药量一定时,随着药包个数的增加,激发振幅加大,增至某时,随着药包个数的增加,激发振幅加大,增至某一数值时,再增加药包个数,将会因能量的过于分一数值时,再增加药包个数,将会因能量的过于分散而使效果减弱。散而使效果减弱。l 水中爆炸是在水中爆炸是在海洋海洋、湖泊湖泊或或河流河流中进行中进行地震勘探地震勘探时,时,所利用的激发方式。所利用的激发方式。l 在浅水中爆炸,应注意药包接触的岩性,要在浅水中爆炸,应注意药包接触的岩性,要避免在避免在淤泥中激发。淤泥中激发。l 若在若在深水中激发深水中激发,则应正确选择,则应正确选择沉放深度沉放深度,沉放深,沉放深度过大,将由于气泡惯性胀缩而造成重复冲击,使度过大,将由于气泡惯性胀缩而造成重复冲击,使记录受到严重干扰,消除重复冲击的方法是加大炸记录受到严重干扰,消除重复冲击的方法是加大炸药量或将沉放深度变浅,使爆炸后气泡迅速冲破水药量或将沉放深度变浅,使爆炸后气泡迅速冲破水面接触空气而破裂。面接触空气而破裂。l 至于药量,根据某些试验结果表明,按至于药量,根据某些试验结果表明,按1米水深为米水深为6公斤,公斤,1米米5水深药量为水深药量为9公斤,公斤,2米水深药量须米水深药量须15公公斤的关系,效果较好。斤的关系,效果较好。但为了保护生态环境和渔业但为了保护生态环境和渔业资源,资源,水中爆炸应尽可能避免水中爆炸应尽可能避免。水中激发水中激发l 坑中爆炸又叫坑中爆炸又叫土坑炮土坑炮。l 在在沙漠沙漠、黄土沟黄土沟、砾石覆盖区砾石覆盖区等地区,不便钻炮井,等地区,不便钻炮井,潜水面又很深,只能采用土坑组合爆炸。例如我国潜水面又很深,只能采用土坑组合爆炸。例如我国西北地区不少地方的勘探工作使用坑炮,获得良好西北地区不少地方的勘探工作使用坑炮,获得良好效果。效果。l 坑数及药量,可通过坑数及药量,可通过试验试验决定,坑炮同样应注意选决定,坑炮同样应注意选择激发岩性,以胶泥粘土、泥岩等为好,但要注意择激发岩性,以胶泥粘土、泥岩等为好,但要注意药包应放在坑底的斜洞内,填上土,给药包以一定药包应放在坑底的斜洞内,填上土,给药包以一定压力,增加爆炸能量的压力,增加爆炸能量的下传下传。l 坑距的要求,以爆炸后各点岩石的破坏圈互不相切坑距的要求,以爆炸后各点岩石的破坏圈互不相切为适宜,一般在为适宜,一般在1020米左右。米左右。坑中激发坑中激发l 我国目前在陆上大部分地区仍主要采用井中炸药进我国目前在陆上大部分地区仍主要采用井中炸药进行爆炸的激发方式。但是,随着勘探规模的扩大和行爆炸的激发方式。但是,随着勘探规模的扩大和技术发展,技术发展,炸药震源炸药震源逐渐暴露出如下逐渐暴露出如下缺点缺点:钻炮井和使用炸药所需钻炮井和使用炸药所需费用较大费用较大,时间较长时间较长,在,在需要钻较深炮井才能获得良好激发条件的地区,需要钻较深炮井才能获得良好激发条件的地区,耗费就更大。耗费就更大。缺水地区,地形复杂、表层为砾石,流砂沼泽等缺水地区,地形复杂、表层为砾石,流砂沼泽等钻井困难地区,施工不便。钻井困难地区,施工不便。工业区,人口稠密区均不宜使用炸药。海上由于工业区,人口稠密区均不宜使用炸药。海上由于保护渔业生产,亦不宜使用炸药。保护渔业生产,亦不宜使用炸药。在需要较大能量才能获得反射的地区,除了加在需要较大能量才能获得反射的地区,除了加大药量以外,不能用延长信号的持续时间这一大药量以外,不能用延长信号的持续时间这一办法来积累能量,而炸药量的加大是受一定限办法来积累能量,而炸药量的加大是受一定限制的。制的。炸药的运输,保管和使用中容易发生危险。为炸药的运输,保管和使用中容易发生危险。为了克服上述的不利因素,出现了非炸药震源。了克服上述的不利因素,出现了非炸药震源。三、非炸药震源三、非炸药震源l 为了克服炸药震源的缺点,使地震勘探可以在沙为了克服炸药震源的缺点,使地震勘探可以在沙漠、黄土覆盖等地表条件恶劣的地区开展工作,漠、黄土覆盖等地表条件恶劣的地区开展工作,很早以来就开始了地面非炸药震源的研究工作。很早以来就开始了地面非炸药震源的研究工作。l 由于能量弱,干扰强,信噪比低等缺点未能得到由于能量弱,干扰强,信噪比低等缺点未能得到很好解决,不能真正用于生产。很好解决,不能真正用于生产。l 直到直到六十年代六十年代,随着,随着多次叠加、数字记录、计算多次叠加、数字记录、计算机处理机处理等新技术的应用,各种新型非炸药震源装等新技术的应用,各种新型非炸药震源装置才具有实际使用价值,这几方面互相促进,使置才具有实际使用价值,这几方面互相促进,使地震勘探水平不断提高。地震勘探水平不断提高。l在我国,在我国,玉门地区玉门地区使用可控震源取得了很好使用可控震源取得了很好的地质效果,是我国在陆上使用的地质效果,是我国在陆上使用非炸药震源非炸药震源的一个良好的的一个良好的开端开端,这对在我国西北、西南,这对在我国西北、西南地区开展地震勘探工作是一个有力的促进。地区开展地震勘探工作是一个有力的促进。l陆上非炸药震源主要分为陆上非炸药震源主要分为撞击型撞击型(如重锤和如重锤和气动震源气动震源)和和振动型振动型(如可控震源如可控震源)。1、气动震源、气动震源l 是一种车装非炸药震源,地震波发生器为密闭的扁平是一种车装非炸药震源,地震波发生器为密闭的扁平圆柱体,有的型号直径约圆柱体,有的型号直径约1.5米,高约米,高约20公分,由高公分,由高强度的金属构成一个侧壁可以伸缩的爆炸室。强度的金属构成一个侧壁可以伸缩的爆炸室。l 爆炸室顶部为一沉重的反冲体,底板与地面接触。爆炸室顶部为一沉重的反冲体,底板与地面接触。l 在将地震波发生器放置好后,将约在将地震波发生器放置好后,将约85公升的丙烷及氧公升的丙烷及氧气混合物导入爆炸室,在气混合物导入爆炸室,在2个大气压力下,由电火花个大气压力下,由电火花引爆。引爆。l 爆炸时,较轻的底板爆炸时,较轻的底板(230公斤公斤)能迅速作出反应,将能迅速作出反应,将脉冲传至地下。脉冲传至地下。l 传至地下所需时间约传至地下所需时间约2毫秒。毫秒。2、重锤、重锤l 重锤震源系统是车装的机械装置。重锤震源系统是车装的机械装置。l 将将3吨以上的重锤高举至吨以上的重锤高举至3米然后让其坠落向地面冲米然后让其坠落向地面冲击以产生地震信号。击以产生地震信号。l 在重锤撞击地面之后就马上把它从地面提起,以便在重锤撞击地面之后就马上把它从地面提起,以便使重锤在几秒钟之内在另一个地点再次落下,在这使重锤在几秒钟之内在另一个地点再次落下,在这段时间,卡车移动了段时间,卡车移动了3公尺。公尺。l 每次激发的地震波由一个排列接收,记录在磁带上每次激发的地震波由一个排列接收,记录在磁带上以便随后进行叠加。以便随后进行叠加。l 在使用重锤的最初一段时间,主要采用这种固定接在使用重锤的最初一段时间,主要采用这种固定接收排列、使震源本身移动的办法。收排列、使震源本身移动的办法。l 由于重锤的撞击产生的面波较强,一般也使用大由于重锤的撞击产生的面波较强,一般也使用大量检波器组合和组合激发以及多次叠加。量检波器组合和组合激发以及多次叠加。l 此法比较简单,但也有许多具体的复杂技术问题,此法比较简单,但也有许多具体的复杂技术问题,如使用大型的运输车辆,需要能通过重型车辆的如使用大型的运输车辆,需要能通过重型车辆的公路等。公路等。3、可控震源、可控震源l可控震源系统的野外工作方法,在许多方面可控震源系统的野外工作方法,在许多方面与炸药震源基本上一致。与炸药震源基本上一致。l比较特殊的是在采用可控震源时要比较特殊的是在采用可控震源时要进行大量进行大量的组合、叠加的组合、叠加,即,即同时用几台震源,以一定同时用几台震源,以一定的组合形式,在一个振点的组合形式,在一个振点(即炮点即炮点)上振动几次上振动几次至几十次。至几十次。l每次振动后,各台震源保持其组合形式,向每次振动后,各台震源保持其组合形式,向同一方向挪动一定距离,再振动第二次。同一方向挪动一定距离,再振动第二次。l振完第二次后再向前挪动同等距离振动第三振完第二次后再向前挪动同等距离振动第三次;依次直到振动完所规定的次数为止,这次;依次直到振动完所规定的次数为止,这样才算完成一个振点样才算完成一个振点(即一炮即一炮)。l野外记录是上述许多次振动叠加的结果,经野外记录是上述许多次振动叠加的结果,经相关后得到能供监视的记录。相关后得到能供监视的记录。可控震源工作原理:可控震源工作原理:R1R2R3振动扫描信号振动扫描信号与与a互相关后的波形互相关后的波形 为了使扫描频率选择灵活、准确,扫描信号是为了使扫描频率选择灵活、准确,扫描信号是用固定程序通过计算机计算产生,然后控制液压伺用固定程序通过计算机计算产生,然后控制液压伺服系统,推动振动器振动。此扫描信号的延续时间服系统,推动振动器振动。此扫描信号的延续时间很长,如很长,如1020s,最长可大,最长可大3040s。但它的自相关函。但它的自相关函数却是很短的脉冲:数却是很短的脉冲:需要强调的是需要强调的是:得到的记录波形不是反射波信号本得到的记录波形不是反射波信号本身,而是它的自相关函数图形,所以求取反射波到达身,而是它的自相关函数图形,所以求取反射波到达时间时,不能看时间时,不能看起始振动时间起始振动时间,而是相关函数,而是相关函数极大值极大值对应的对应的时间时间。(这很重要,不要与炸药震源记录混为。(这很重要,不要与炸药震源记录混为一谈)一谈)l 要注意可控震源的组合激发是要注意可控震源的组合激发是“双重的双重的”,即在一,即在一个振次中若干台震源组合;在一个振点上若干个振个振次中若干台震源组合;在一个振点上若干个振次的组合。次的组合。l 再加上再加上每一道每一道用用多个检波器多个检波器组合接收,又采用组合接收,又采用多次多次复盖。复盖。l 在经过水平叠加处理后的剖面上,每一个地震道实在经过水平叠加处理后的剖面上,每一个地震道实际上的际上的“叠加总次数叠加总次数”(指为了得到最终的结果,指为了得到最终的结果,加在一起的各种射线的总数。即每一爆炸点的加在一起的各种射线的总数。即每一爆炸点的震源震源数数乘乘上每道的上每道的检波器数检波器数,再,再乘乘上叠加所用的上叠加所用的道数道数,也叫重复次数也叫重复次数)是很高的。是很高的。l 可控震源的可控震源的参数参数主要包括主要包括理想子波波形理想子波波形(与扫描频与扫描频率信号的起始和终了频率有关率信号的起始和终了频率有关)、震源台数震源台数、扫描扫描长度长度、振动次数振动次数等。等。l与炸药震源相比与炸药震源相比,可控震源可控震源有如下三个方面有如下三个方面的突出的突出优点优点:(1 1)不产生地层不传播的振动频率,从而节约能量。)不产生地层不传播的振动频率,从而节约能量。当炸药爆炸时,在炸药附近产生的是一个尖脉当炸药爆炸时,在炸药附近产生的是一个尖脉冲,它的频带很宽,随着这个脉冲向地下传播冲,它的频带很宽,随着这个脉冲向地下传播时,高频和部分低频被地层吸收,而只有一部时,高频和部分低频被地层吸收,而只有一部分频率的波得到比较顺利的传播。分频率的波得到比较顺利的传播。爆炸震源消耗了一部分能量于产生爆炸震源消耗了一部分能量于产生无用的频率无用的频率。而可控震源则可以根据地层特性选择损耗最少、而可控震源则可以根据地层特性选择损耗最少、最适于地层传播的频带作为扫描的频带,这样,最适于地层传播的频带作为扫描的频带,这样,震源的能量便能够发挥最大的效果。震源的能量便能够发挥最大的效果。(2)不破坏岩石,不消耗能量于岩石破碎上。)不破坏岩石,不消耗能量于岩石破碎上。用炸药震源时,在炸药附近相当一个范围是岩用炸药震源时,在炸药附近相当一个范围是岩石破碎圈,所以炸药的很大一部分能量消耗在石破碎圈,所以炸药的很大一部分能量消耗在这里。这里。而可控震源冲击地面的力量一般是而可控震源冲击地面的力量一般是515吨,所吨,所以对岩石的破坏较小,大部分能量用于产生弹以对岩石的破坏较小,大部分能量用于产生弹性波。性波。(3)抗干扰能力较强。)抗干扰能力较强。由于可控震源系统采用了相关技术,所以可避由于可控震源系统采用了相关技术,所以可避免许多干扰,提高资料的信噪比。免许多干扰,提高资料的信噪比。l 除此以外,可控震源的特殊优点还在于,引起地面除此以外,可控震源的特殊优点还在于,引起地面损害小,特别适宜于居民稠密的工区工作,但缺点损害小,特别适宜于居民稠密的工区工作,但缺点是结构庞大复杂,对地表复杂的地区,使用不便。是结构庞大复杂,对地表复杂的地区,使用不便。l 到目前为止,作为地震波激发使用的震源,种类繁到目前为止,作为地震波激发使用的震源,种类繁多,尤其是非炸药的震源,种类更多,尽管各有优多,尤其是非炸药的震源,种类更多,尽管各有优点,同时却也各有缺点,点,同时却也各有缺点,目前还没有哪一种震源能目前还没有哪一种震源能在大多数情况下超过炸药的性能和适应性在大多数情况下超过炸药的性能和适应性。l 因而现阶段非炸药震源还只是炸药震源的一种补充因而现阶段非炸药震源还只是炸药震源的一种补充而不是取代。而不是取代。l 然而从长远观点看,非炸药震源是很有发展前途的。然而从长远观点看,非炸药震源是很有发展前途的。l 为了突出有效波,增强有效波的能量,压制干扰波,为了突出有效波,增强有效波的能量,压制干扰波,除了采用检波器组合外,在野外还采用除了采用检波器组合外,在野外还采用震源组合震源组合。l 生产实践证明,组合检波的效果是比较显著的,它生产实践证明,组合检波的效果是比较显著的,它已成为地震勘探野外工作的基本方法技术。组合爆已成为地震勘探野外工作的基本方法技术。组合爆炸则因成本高,费时多,在一般情况下不常采用。炸则因成本高,费时多,在一般情况下不常采用。随着可控震源的采用,震源的组合又使用得较广泛随着可控震源的采用,震源的组合又使用得较广泛了。了。l 在地震地质条件比较复杂的地区要得到好的地震记在地震地质条件比较复杂的地区要得到好的地震记录,一般采用震源组合、检波器组合和多次覆盖相录,一般采用震源组合、检波器组合和多次覆盖相结合来提高叠加次数。组合的方向特性是炮点组合结合来提高叠加次数。组合的方向特性是炮点组合的方向特性和检波器组合的方向特性的的方向特性和检波器组合的方向特性的乘积乘积。震源组合:震源组合:从上面看到,不论是炸药震源还是非炸药震源,从上面看到,不论是炸药震源还是非炸药震源,都提到组合激发,即震源组合问题。组合激发就是多都提到组合激发,即震源组合问题。组合激发就是多个炮点同时爆炸或几台可控震源同时工作,用于突出个炮点同时爆炸或几台可控震源同时工作,用于突出有效波,增强有效波能量,压制干扰波。有效波,增强有效波能量,压制干扰波。大量生产实践证明,组合激发效果明显。如,玉大量生产实践证明,组合激发效果明显。如,玉门地区,地表地质条件十分复杂,过去一直得不到深门地区,地表地质条件十分复杂,过去一直得不到深层反射,采用了可控震源,在每个激发点上震层反射,采用了可控震源,在每个激发点上震10次,次,每次每次4台震源组合,检波器台震源组合,检波器5串串8并,每道并,每道40个,又采个,又采用用12次覆盖,所以总叠加次数高达:次覆盖,所以总叠加次数高达:4*10*40*12=19200 由于总叠加次生如此之高,取得了较好由于总叠加次生如此之高,取得了较好的地质效果。(若采用炸药组合,药量相当可的地质效果。(若采用炸药组合,药量相当可观,多达观,多达1吨)吨)l地震波的接收问题就是使用专门的仪器设备,地震波的接收问题就是使用专门的仪器设备,采用合适的工作方法,把地震波传播情况记采用合适的工作方法,把地震波传播情况记录下来。关于录下来。关于地震检波器、传输线(有线和地震检波器、传输线(有线和无线)、采集站、交叉站、电源站、数字地无线)、采集站、交叉站、电源站、数字地震仪等的工作原理,震仪等的工作原理,有兴趣的同学可参阅相有兴趣的同学可参阅相关文献。这里只谈谈对地震仪器的基本要求。关文献。这里只谈谈对地震仪器的基本要求。四、地震波的接收四、地震波的接收地震检波器地震检波器水路两用水路两用HYD-1型压电检波器型压电检波器 :HYD-1型压电检波器是一种型压电检波器是一种用于浅水地层勘探的压电传感器,它具有体积小、用于浅水地层勘探的压电传感器,它具有体积小、密封性能好、灵敏度高等特点。水下工作深度密封性能好、灵敏度高等特点。水下工作深度1米米35米,可以和美国米,可以和美国2512型压电检波器互换使用。可型压电检波器互换使用。可用于海洋、水库、河流等水域地震勘探。用于海洋、水库、河流等水域地震勘探。dB系列水听器是一种用于水域地震勘探的压电传感器,它系列水听器是一种用于水域地震勘探的压电传感器,它是借鉴国外相关技术而研发的,具有自主知识产权的一种是借鉴国外相关技术而研发的,具有自主知识产权的一种全新压电式检波器。它具有体积小、密封防水性能好、灵全新压电式检波器。它具有体积小、密封防水性能好、灵敏度高等特点。水下工作深度最大可达到敏度高等特点。水下工作深度最大可达到150米。米。互联网用户拓扑结构:互联网用户拓扑结构:地震仪将返回地表的地震波记录下来,为地震仪将返回地表的地震波记录下来,为勘探工作者提供推断地下地质情况的依据。为勘探工作者提供推断地下地质情况的依据。为了保证勘探工作者能准确、细致的推断地下地了保证勘探工作者能准确、细致的推断地下地质情况,就要求地震仪尽可能质情况,就要求地震仪尽可能真实真实地把地震波地把地震波的各种特征的各种特征如实如实记录下来,既不丢失有用信息记录下来,既不丢失有用信息也不增添任何不需要的成份,这是衡量一个地也不增添任何不需要的成份,这是衡量一个地震仪性能好坏的标准,也是设计和制造地震仪震仪性能好坏的标准,也是设计和制造地震仪的基本要求。的基本要求。对地震仪器的基本要求:对地震仪器的基本要求:(1)(1)来自地层深处的地震信号是很微弱的,一般地震来自地层深处的地震信号是很微弱的,一般地震波引起的地面位移只有微米的数量级。为了能把波引起的地面位移只有微米的数量级。为了能把微弱的信号记录下来,必须对它进行放大。而为微弱的信号记录下来,必须对它进行放大。而为了便于进行放大、传输及记录,首先了便于进行放大、传输及记录,首先需要把地面需要把地面的的机械振动机械振动转变成转变成电信号电信号。(2)(2)在接收地震波时,同时传到接收点的,除了有效在接收地震波时,同时传到接收点的,除了有效波波(一次反射波一次反射波)外,还不可避免的有许多干扰波外,还不可避免的有许多干扰波(如面波等如面波等)。为了突出有效波,压制干扰波提高。为了突出有效波,压制干扰波提高记录的质量,记录的质量,地震仪器必需有频率选择作用地震仪器必需有频率选择作用,以,以便让有效波的频率成分全部通过,干扰波的频率便让有效波的频率成分全部通过,干扰波的频率成分被滤掉。成分被滤掉。(3)地震波在地层内传播的过程中,因为波前的扩散,地震波在地层内传播的过程中,因为波前的扩散,地层的吸收等原因,它的地层的吸收等原因,它的能量会受到损耗能量会受到损耗。l 结果就造成了当波传到地面时,浅层反射波因传播结果就造成了当波传到地面时,浅层反射波因传播路程短,能量很强;路程短,能量很强;l 深层反射波因传播路程长,损耗大,而变得能量很深层反射波因传播路程长,损耗大,而变得能量很弱。弱。l 实际资料表明,这种差别可达百万倍,用分贝表示,实际资料表明,这种差别可达百万倍,用分贝表示,即相差即相差120分贝。分贝。l 在地震勘探文献里,习惯于把在地震勘探文献里,习惯于把地震波这种强弱的差地震波这种强弱的差别在振幅上的变化范围别在振幅上的变化范围称为地震波的称为地震波的“动态范围动态范围”。l 地震波地震波动态范围的数值动态范围的数值与许多因素有关,其中包括地层剖面与许多因素有关,其中包括地层剖面上各反射界面的性质,所考虑的上各反射界面的性质,所考虑的最深勘探层次最深勘探层次、以及、以及激发条激发条件件、接收条件接收条件等。等。l 从地震波能量变化的特点可知,一方面总的来说,从地震波能量变化的特点可知,一方面总的来说,地震波的地震波的能量是比较弱的,需要放大能量是比较弱的,需要放大,有时甚至放大几十万倍才能记,有时甚至放大几十万倍才能记录下来;录下来;l 同时,深浅层反射波在同时,深浅层反射波在能能量上的差别也会是很悬殊的量上的差别也会是很悬殊的,这又进一步这又进一步要求记录地震波要求记录地震波的仪器不仅有很大的放大倍的仪器不仅有很大的放大倍数,并且放大倍数是可变的。数,并且放大倍数是可变的。靠近震源的检波器靠近震源的检波器(炮检距炮检距100米米)记录到的地震波动态记录到的地震波动态范围是范围是100分贝;炮检距较分贝;炮检距较大大(1000米米)时动态范围是时动态范围是30分贝。分贝。(4)(4)地震记录仪器还要具备良好的分辨能力地震记录仪器还要具备良好的分辨能力l 当地震波的延续时间当地震波的延续时间t t小于小于 时,这两个相邻时,这两个相邻界面的反射波在地震记录上是可以分辨开来的。界面的反射波在地震记录上是可以分辨开来的。l 反之,当反之,当t t大于大于 时,则两个反射波叠加在一时,则两个反射波叠加在一起,无法分开。起,无法分开。l 因此在解释时,也就不能把这因此在解释时,也就不能把这两个相邻很近的界两个相邻很近的界面分辨开面分辨开来了。所谓地震勘探的分辨能力指的就来了。所谓地震勘探的分辨能力指的就是这个问题。是这个问题。l 当然,地震记录上的地震波的当然,地震记录上的地震波的延续时间延续时间与很多因与很多因素有关,如素有关,如震源的类型震源的类型、激发条件激发条件、岩、岩石介质性石介质性质质以及以及记录仪器的特性记录仪器的特性等。等。l 因此,从仪器的设计方面,就要考虑到这一要求,因此,从仪器的设计方面,就要考虑到这一要求,合理地选择仪器参数合理地选择仪器参数,使仪器的,使仪器的固有振动延续时固有振动延续时间不要太长间不要太长,具有较好的分辨能力。具有较好的分辨能力。地震记录的分辨能力示意图地震记录的分辨能力示意图(5 5)根据地震勘探方法技术的特点,对地震根据地震勘探方法技术的特点,对地震仪器还有一些具体的技术要求仪器还有一些具体的技术要求l 仪器记录道数尽可能仪器记录道数尽可能多多。(现在一般达几千道)。(现在一般达几千道)l 为了便于对原始资料多次重复处理,应当对原始资为了便于对原始资料多次重复处理,应当对原始资料采用料采用磁带记录方式磁带记录方式(数字磁带记录数字磁带记录)。l 又因为我们在解释时,很主要的内容就是根据地震又因为我们在解释时,很主要的内容就是根据地震波的传播时间来推断地下反射界面的埋藏深度,因波的传播时间来推断地下反射界面的埋藏深度,因此,此,地震仪必须有精确的计时装置地震仪必须有精确的计时装置,并在记录地震,并在记录地震信息的同时标上时间标志。信息的同时标上时间标志。l 具有无线和有线数据传输功能。具有无线和有线数据传输功能。(6 6)因为地震仪是在野外)因为地震仪是在野外比较复杂的自然条比较复杂的自然条件下工作件下工作的,因而在结构上还要求:的,因而在结构上还要求:l 仪器仪器轻便轻便、稳定、耗电少稳定、耗电少;l 能经得起能经得起颠簸颠簸和和恶劣的气候恶劣的气候变化等;变化等;l 以及以及操作简单操作简单,维修方便维修方便。五、道间距的选择和空间假频五、道间距的选择和空间假频l 所谓所谓道间距道间距x是指是指埋置在排列上的各道检波器之埋置在排列上的各道检波器之间的距离间的距离。(若检波器组合接收,道间距是两个。(若检波器组合接收,道间距是两个相邻接收点之间的距离)相邻接收点之间的距离)l 道间距的大小,直接道间距的大小,直接影响影响到地震资料的到地震资料的解释解释工作。工作。l 因为因为x过大过大,将导致同一层有效波追踪辨认的,将导致同一层有效波追踪辨认的可可靠性受影响靠性受影响。l 而而x过小过小,则使野外,则使野外工作量增加工作量增加。l 因此因此x要适当地选取。要适当地选取。l选择道间距的原则:选择道间距的原则:一是应能满足一是应能满足清晰分辨清晰分辨感兴趣感兴趣的的最小地质体宽度最小地质体宽度;二是能在地震剖面上正确;二是能在地震剖面上正确追踪有追踪有效波同相轴效波同相轴(同一层同相轴)。(同一层同相轴)。理论上已证明反射信号的主要贡献来自第一菲涅理论上已证明反射信号的主要贡献来自第一菲涅尔带(对于一个震源和一个接收点来说,反射界面上尔带(对于一个震源和一个接收点来说,反射界面上所有点都对这个接收点的反射波有贡献。波从震源到所有点都对这个接收点的反射波有贡献。波从震源到界面上每个点再到接收点都对应一个旅行时,其中一界面上每个点再到接收点都对应一个旅行时,其中一个点对应的旅行时最小。以该点为中心的周围有一个个点对应的旅行时最小。以该点为中心的周围有一个范围,其内各点对应的旅行时之差不大于半个周期,范围,其内各点对应的旅行时之差不大于半个周期,这个范围就称为第一菲涅尔带),在实际地震勘探中,这个范围就称为第一菲涅尔带),在实际地震勘探中,一般来说第一菲涅尔带的直径都在一般来说第一菲涅尔带的直径都在100米以上,米以上,l以以O为圆心,为圆心,OC为半径画圆,则:在反射界面为半径画圆,则:在反射界面上画出的圆的范围称为产生的波在界面上的上画出的圆的范围称为产生的波在界面上的(第一)(第一)菲涅尔带菲涅尔带。那么能满足清晰分辨的最小地质体的宽度至少也在百那么能满足清晰分辨的最小地质体的宽度至少也在百米以上,而反射波法勘探中,相邻两道检波器观测到米以上,而反射波法勘探中,相邻两道检波器观测到的地下两相邻反射点的距离约为道间距的一半:的地下两相邻反射点的距离约为道间距的一半:OO*ABAB由图看出由图看出AB=2AB若要清晰分辨若要清晰分辨百百米的地质体,那米的地质体,那么道间距应为么道间距应为200米以内(理论上),即米以内(理论上),即不大于不大于200米。目前勘探中的道间距都是米。目前勘探中的道间距都是数十米左右,满足条件。数十米左右,满足条件。l 能否可靠辨认能否可靠辨认同一层同一相位同一层同一相位,主要决定于地震有效波,主要决定于地震有效波(反波反波射或折射波射或折射波)到达到达相邻两道相邻两道的的时间差时间差t及所记录有效波的视周及所记录有效波的视周期及其他波对有效波的期及其他波对有效波的干扰程度干扰程度。l 同相轴:地震剖面上相邻地震道地震波相同相位的连线。同相轴:地震剖面上相邻地震道地震波相同相位的连线。T*n道道n+1道道l 如果有效波在地震记录上的视周期为如果有效波在地震记录上的视周期为T*,那么,那么道间道间距距x选择的基本原则应使时间选择的基本原则应使时间t小于周期小于周期T的一的一半。半。l 这样便能可靠地辨认同一层有效波的相同相位。反这样便能可靠地辨认同一层有效波的相同相位。反之,若之,若tT/2,如图所示,则有可能造成相位对比,如图所示,则有可能造成相位对比错误,即有可能把不同层的相位错认了。错误,即有可能把不同层的相位错认了。*21Tt t 为地震剖面里同为地震剖面里同一个反射同相轴在相一个反射同相轴在相邻二道上的时差邻二道上的时差l 再考虑到地震有效波视速度,通常把再考虑到地震有效波视速度,通常把道间距的最大道间距的最大限度定为:限度定为:xmax=(1/2)*VaT*l为了能同时可靠地追踪、对比为了能同时可靠地追踪、对比深层和浅层深层和浅层反射波,反射波,x应以浅层反射波应以浅层反射波(它的视速度小它的视速度小)的的Va、T*作为标作为标准来选择。【若取深层的准来选择。【若取深层的Va、T*(一般较大)就会(一般较大)就会引起浅层追踪不可靠】引起浅层追踪不可靠】那么那么aaTVX2121为空间域采样定理为空间域采样定理l 由于时间剖面上的由于时间剖面上的相位特征较明显,相邻道时间差小相位特征较明显,相邻道时间差小,因此因此道间距道间距x可以选择大一些可以选择大一些。l 总之在不影响可靠对比前提下,可以通过试验,把道总之在不影响可靠对比前提下,可以通过试验,把道间距选择得尽可能地大一些,如间距选择得尽可能地大一些,如3550米,甚至米,甚至75米,米,这样可以提高工效。这样可以提高工效。l 假如假如地震地质条件复杂,波形不稳定,干扰背景大地震地质条件复杂,波形不稳定,干扰背景大,就要就要缩小道间距缩小道间距才能保证对比的可靠性。才能保证对比的可靠性。【地震记录地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰或波谷)的连线称为上各道振动相位相同的极值(俗称波峰或波谷)的连线称为同相轴。在解释地震勘探资料时,常常根据地震记录上有规同相轴。在解释地震勘探资料时,常常根据地震记录上有规律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴,它们表示不律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴,它们表示不同层次的地震波。】同层次的地震波。】l 在确定道间距在确定道间距x之后,之后,排列长度排列长度也就确定了,即也就确定了,即 L=(n-1)xl 式中式中L是排列长度;是排列长度;n是仪器的地震道数;是仪器的地震道数;x是检是检波器道间距波器道间距l 注意,生产中同一排列的注意,生产中同一排列的x应一样,但在试验中应一样,但在试验中同一排列各道同一排列各道x可以不同。可以不同。l 从从空间假频空间假频的概念来说明道间距不能太大的的概念来说明道间距不能太大的原因原因。l 同时间域取样定理类似,空间取样(地震勘探可同时间域取样定理类似,空间取样(地震勘探可以想象为空间域取样,检波点相当于采样点,道以想象为空间域取样,检波点相当于采样点,道间距相当于采样间隔)间隔也必须小于视波长的间距相当于采样间隔)间隔也必须小于视波长的一半,即一半,即在一个波长内空间采样个数不得少于两在一个波长内空间采样个数不得少于两个个,否则会产生,否则会产生空间假频空间假频。l 下图中,同样的信号频率下图中,同样的信号频率(30赫赫)时,同样的道间距,时,同样的道间距,由于反射界面视倾角不同由于反射界面视倾角不同(用每两道的时差来表示用每两道的时差来表示),因而导致视速度不同,或者说,因而导致视速度不同,或者说,视波长不同,而视波长不同,而引起空间假频引起空间假频的情况。的情况。频率频率3030赫的信号,因视波长不同而引起的空间假频的情况赫的信号,因视波长不同而引起的空间假频的情况没有倾斜没有倾斜l左图表示界面水左图表示界面水平,这时同相轴平,这时同相轴也水平,不存在也水平,不存在空间假频问题。空间假频问题。l右图界面西倾,右图界面西倾,每道时差不超过每道时差不超过8 8毫秒时,西倾仍毫秒时,西倾仍很明显,假频影很明显,假频影响不大;响不大;l 当相邻两道时差当相邻两道时差为为16毫秒毫秒时,由于时,由于假频的影响,已很假频的影响,已很难区分地层倾向难区分地层倾向;l 当相邻两道时差当相邻两道时差为为20毫秒毫秒和和28毫秒毫秒时,本来是时,本来是西倾西倾的的同相轴,由于假频同相轴,由于假频占优势而变成了占优势而变成了东东倾倾;l相邻时差为相邻时差为30毫秒毫秒时时的同相轴便完全的同相轴便完全变成了变成了水平水平的。的。l 这个例子给出了波的频率和道间时间差,因此也这个例子给出了波的频率和道间时间差,因此也可以直接利用上面的结论:可以直接利用上面的结论:“道间时间差要小于道间时间差要小于波的周期的一半,才不会出现对比上的错误波的周期的一半,才不会出现对比上的错误”来来分析。分析。l 在一般情况下,可以根据已知波的在一般情况下,可以根据已知波的频率频率、波速波速、界面倾角界面倾角等参数,等参数,先估算波的视波长先估算波的视波长,然后按空然后按空间域取样定理来确定道间距间域取样定理来确定道间距x x。l如果如果界面水平界面水平,反射波射线垂直出射到地面,视,反射波射线垂直出射到地面,视速度速度Va=,视波长为,视波长为。这时不管。这时不管x多大,也多大,也不不会出现空间假频会出现空间假频,因为同相轴是一条水平直线。,因为同相轴是一条水平直线。在均匀介质情况下,设有在均匀介质情况下,设有时间剖面时间剖面如图如图所示,利用剖面图来求取所示,利用剖面图来求取界面视倾角界面视倾角xl当界面倾斜,如图所示:当界面倾斜,如图所示:sin2VtxVaVht21Vxhtsin222Vxtsin2xaaTVx2121fVaasin2fVasin4fVx因为因为x x sin2fVxABAB例子:设例子:设V=2000 m/s,=20 0,f*=30Hz,问,问道间距道间距x取多大才不会产生空间假频?取多大才不会产生空间假频?解:解:由公式计算得出,由公式计算得出,mxmfVaa5.4829720sin3022000sin20l 还可以从另一方面来检验这个结果。在上述条件下还可以从另一方面来检验这个结果。在上述条件下可算出可算出Va=2924米秒,采用米秒,采用485米的道间距米的道间距(剖剖面上面上),道间时差就是,道间时差就是16毫秒。这个数值正好小于波毫秒。这个数值正好小于波的周期的一半。的周期的一半。l 特别是在进行特别是在进行三维地震三维地震时,因为要对时,因为要对三维数据体沿三维数据体沿不同方向切剖面,以及在陡倾角复杂构造区不同方向切剖面,以及在陡倾角复杂构造区,更要,更要注意因道间距过大而造成的空间假频会产生的假象。注意因道间距过大而造成的空间假频会产生的假象。l 最大炮检距与最小炮检距同学们自学。最大炮检距与最小炮检距同学们自学。六六 、检波器的埋置条件、检波器的埋置条件l 激发条件选好,道间距定得合适,但激发条件选好,道间距定得合适,但检波器埋置检波器埋置得不好得不好,也,也得不到好的记录得不到好的记录。l 实践中往往出现这样的情况,检波器埋在大树下,实践中往往出现这样的情况,检波器埋在大树下,接近接近树根树根,或在,或在草根草根较多的地方,得到的记录较多的地方,得到的记录微微震背景就大震背景就大;l 若把检波器埋在淤泥中,得到的地震波其低频成若把检波器埋在淤泥中,得到的地震波其低频成分便大大增加;分便大大增加;l 若一个若一个排列跨过几种岩性排列跨过几种岩性,则记录上呈现出来的,则记录上呈现出来的各道波形将随岩性不同而变化各道波形将随岩性不同而变化,这直接影响组合,这直接影响组合效果。效果。l 以上说明了以上说明了检波器埋置检波器埋置的的岩性岩性及及地点地点很重要。很重要。l 在野外施工时在野外施工时,在埋置检波器的地方,应去掉在埋置检波器的地方,应去掉杂草,杂草,铲平,最好挖个小坑铲平,最好挖个小坑。l 如遇如遇岩石出露岩石出露的地方,的地方,最好垫上潮湿的土最好垫上潮湿的土,并,并把检波把检波器用土壅紧器用土壅紧(过去施工办法);现在施工遇到岩石出(过去施工办法);现在施工遇到岩石出露,用电钻打孔,放置检波器,然后用土压紧,其效露,用电钻打孔,放置检波器,然后用土压紧,其效果比前人办法好。果比前人办法好。l 如在如在水中或水田、沼泽地水中或水田、沼泽地,则应把检波器封闭好,则应把检波器封闭好,(为避免漏电为避免漏电)直插水底,直插水底,穿过淤泥触到硬土穿过淤泥触到硬土;过公路;过公路的检波器置于沙袋中。尽量使同一组或同一排列检波的检波器置于沙袋中。尽量使同一组或同一排列检波器埋置条件一致,以免组合后,同相轴产生畸变。器埋置条件一致,以免组合后,同相轴产生畸变。l 如果如果表层条件表层条件(特别是岩性特别是岩性)变化剧烈时变化剧烈时,应把,应把检波器检波器埋置在相对单一的地方埋置在相对单一的地方。l 上面指出的各种改善检波器埋置条件的办法,其根上面指出的各种改善检波器埋置条件的办法,其根本作用在于使检波器和土壤组成一个阻尼较好的振本作用在于使检波器和土壤组成一个阻尼较好的振动系统动系统(也可以说使检波器和土壤之间也可以说使检波器和土壤之间“耦合耦合”得得好好),以提高对波的分辨能力。,以提高对波的分辨能力。l 用土将检波器填平、压紧,能使检波器用土将检波器填平、压紧,能使检波器-土壤系土壤系统的统的阻尼增加阻尼增加,自由振动减弱自由振动减弱。下图是将两个电动。下图是将两个电动式地震检波器埋在深式地震检波器埋在深2020厘米的坑中。厘米的坑中。l 一个用砂土填平,一个用砂土填平,l 另一个没有填平。用另一个没有填平。用敲击的方法进行激发,然敲击的方法进行激发,然后记录下土壤与检波后记录下土壤与检波器系统的自由振动所得的器系统的自由振动所得的结果。结果。l 显然填了砂土显然填了砂土后所得的波形后所得的波形(b)自由振自由振动减弱,分辨能力提动减弱,分辨能力提高了。高了。七、检波器组合原理:七、检波器组合原理:l 激发地震波时,既产生有效波,也产生干扰波。检激发地震波时,既产生有效波,也产生干扰波。检波器接收的地震波,既有有效波也有干扰波,当然波器接收的地震波,既有有效波也有干扰波,当然希望有效波强,干扰波弱。而地震勘探中,由于种希望有效波强,干扰波弱。而地震勘探中,由于种种原因,有时干扰波很强,甚至使有效波完全淹没种原因,有时干扰波很强,甚至使有效波完全淹没于噪声中,所以就要想办法压制干扰波。为此就要于噪声中,所以就要想办法压制干扰波。为此就要分析分析有效波与干扰波的差别有效波与干扰波的差别,针对其差别提出各种,针对其差别提出各种压制干扰的方法。而压制干扰的方法
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