专题二面波勘探技术

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题二 面波勘探技术,1,预备知识：,相关分析,用途：, 分析道间相似程度；, 求取静校正时移量。,2,（一）相关系数与相关函数,设有两个地震道 ，其离散序列为 ，,相关系数定义,：,或归一化相关系数：,3,若 ，表示,x,、,y,不相关；,若 ，表示,x,、,y,密切相关，甚至一致；,若 ，表示,x,、,y,负相关，甚至刚好相反。,4,互相关函数,表示将 移动 值后与,y,n,去求相关。,若 ，使得 达到最大值，表示,x,、,y,之间具有时移量,m,。,如此可以求取静校正量。,5,（二）自相关、互相关和多道相关,自相关,：,在 时有最大值，且为偶函数。,互相关,：,在,=0,时不一定有最大值，且也不一定为偶函数。,6,多道相关,：,设有多道记录,则：,亦可表示为：,7,（三）相关分析的应用,求取道间时移量,求取地震子波,设地震记录为 ，子波函数为 ，反射系数序列为 ，则根据褶积模型有：,设反射系数序列为随机序列，则有：,8,由此得到地震子波的振幅谱。然后，根据地震子波的相位延迟性质（最小相位、最大相位、零相位等），便可根据 恢复出地震子波函数 。（非零相位时，有,Z,变换法和同态法等）,9,相关滤波,对相邻道，在一定时窗内，采用不同时延找出相应的最大的互相关值，然后以互相关值乘以原地震数据输出，即实现了相干滤波。相干滤波主要是用来压制随机噪声或陡倾角的相干噪声。,10,面波法与岩土工程勘察,密切相关,：,岩土力学参数,如：,面波速度,与,地基承载力,单,位：,kPa,）的关系：,表示沉降量,s,与承载板宽度,b,之比（,s/b,）,为,0.02,时的地基承载力的标准值。,11,面波勘探方法的基础,面波的,频散,特征：,频散,：对于不同的频率成分，波在传播,时表现出的传播速度不同。,熟悉,“,相速度,”,、,“,群速度,”,概念。,12,面波的勘探方法分类,：,方法,：,频域观测的,稳态法,：利用仪器控制，每次只发射一个固定频率的谐波，并观察其传播速度的方法。这种方法成熟，但时间长、仪器笨重、效率低；,方法,：,时域观测的,瞬态法,：与常规方法的激发方式一样，一次激发出频率成分非常丰富的地震波，然后通过数据处理手段，获得不同频率的面波的传播速度的方法。这种方法的仪器轻便，且实施过程简单、快捷，效率高，缺点是不如稳态法直观。,13,一、面波勘探原理,、 的频谱：,若不考虑振幅因素，则：,式中 ；,所以：,因此，只要求出相邻两道的相位差，即可求得相速度。,其对应的波长：,14,由于面波是在近地表约一个波长范围内长波的。由半波长理论，所测量的瑞雷波的平均速度 可以认为是在,1/2,波长深度处介质的平均弹性性质。 其勘探深度：,可见，勘探深度与,f,有关。,另：面波的勘探精度受 影响，因主相位为 ，,太大，可能使相邻道之间跨相位,;,太小，则效率低，甚至可能达不到勘探深度要求。,经验表明： 取,15,二、瞬态瑞雷波法资料采集,激发：垂击、落重、爆炸。,检波器：选择固有频率较低的检波器,（保证勘探深度）,尽可能采用垂直叠加，提高信噪比。,16,三、资料处理,频率滤波：采用,零相位,滤波器，注意合,理的带宽。,对直达波和折射波进行切除。,计算相位差,：,自功率谱：,互功率谱：,可见：,互功率谱 的相位即为 、 的相位差,。,17,原始波形：,滤波后的波形：,18,相干分析,：为保证计算结果的正确性，对信噪,比不等的各个频率成分应用相干分析。,定义相干函数：,要求采用 的频率部分所对应的相位来计,算面波速度：,制作频散曲线,:,及 曲线,19,频散曲线：,20,四、资料解释,频散曲线解释：,“之”字型异常对应地下弹性介质的分界面。,将曲线转化为曲线：,(,),平均速度随深度递增时，,(,),平均速度随深度增加而降低时，,21,解释成果（速度场）,：,22,23,