北戴河地震实习报告.doc

报告成绩指导老师（签名）地球物理与空间信息学院地震勘探教学实习报告姓 名： 班 级： 学 号： 专 业：地质与地球物理试验班 指导老师： 张玉芬 卞爱飞 张兵 实习地点： 秦皇岛市、北戴河 实习起止时间 2012 年 7月 19日至 2012 年 7 月25日目 录第一章 绪论- 2 -1.1 本次实习的目的、要求及其实习内容- 2 -1.2 测区的自然地理、交通与经济条件- 3 -1.3 物探工作完成情况- 5 -第二章 工区地质地球物理特征及仪器简介- 7 -2.1工区的地质地球物理特征- 7 -2.2地震资料采集系统简介- 7 -第三章 浅层初至折射波法勘探- 9 -3.1浅层地震初至折射波法野外工作方法- 9 -3.2浅层地震初至折射波法资料整理和解释- 11 -3.3 浅层折射波资料的定量解释- 17 -第四章 浅层地震反射波法野外工作方法- 21 -4.1 干扰波的调查及最佳接收窗口的选择- 22 -4.2 多次覆盖地震资料的野外采集- 22 -第五章 三维地震反射波资料的解释- 27 -5.1 资料概述- 27 -5.2 垂直时间剖面的对比与解释- 28 -5.3 等T0 构造图的绘制- 30 -5.4 三维资料成果分析和解释- 30 -第六章 结论和建议- 32 -6.1取得的成果和结论- 32 -6.2 对今后实习安排建议- 32 -参考文献- 33 - 第一章 绪论 地震勘探是利用地层与岩石的弹性差异来探测地下地质构造，寻找有用矿产资源的一种极重要的地球物理勘测方法。在勘查精度、分辨地质体的能力以及勘探范围（浅、中、深）等方面都有其突出的优越性。它的基本原理是利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异而引起弹性波场变化产生弹性异常(速度不同)，用地震仪测量其异常值(时间变化)并根据异常变化情况反演地下地质构造情况的一种地球物理勘探方法。地震波的传播所遵循的规律和几何光学极其相似，波在传播过程中，当遇到弹性分界面时，将产生反射、折射和透射，接收其中不同的波，就构成了不同的地震勘查方法（反射波法、折射波法和透射波法）。本次地震勘探教学实习所用到的主要是折射波法和反射波法。1.1 本次实习的目的、要求及其实习内容1.1.1 实习的目的及要求本次实习的目的是将所学的课堂理论与实际工作相结合，巩固和加深对课堂理论知识的理解，掌握地震勘探野外工作的整个流程。其中包括现场踏勘、施工设计、数据采集、资料整理、资料处理、地质解释及报告编写等。初步进行野外工作的基本训练，培养学生刻苦求实的工作作风和实际动手能力，以及综合分析与解决实际问题的能力，并使学生的组织生产和管理生产的能力得到初步的训练。1.实习目的（1） 巩固校内的理论学习成果，通过专业实践，进一步熟悉和掌握野外施工的工作技术。（2） 培养自己的动手能力、分析和解决野外实际问题的能力，并在综合分析能力方面得到初步训练。（3） 初步掌握地震勘探野外施工各个环节的基本过程和相关的技术要求，其中包括工作设计、地震仪器操作、数据采集、资料整理、资料处理、地质解释及报告编写等。（4） 培养自己的组织和管理生产能力。2.基本要求（1）学会熟练地使用和维护地震仪器和装备。以实习小组为单位，完成工区一部分物理点的测量工作，培养学生实际操作技能。（2）学习和掌握多种地震分支方法的野外基本工作方法和技术，并能处理野外出现的一般故障问题。（3）结合实际工区的资料，初步了解地震工作设计的原则和方法。（4）学习并掌握地震野外资料的一般整理、处理和反演、图示方法。（5）根据工区实际地质条件和实测的物探资料，编写实习报告，初步掌握物探资料的解释方法和地震成果报告的编写方法，培养学生综合分析和表达能力。（6）培养学生理论联系实际、实事求是的作风，严肃认真的态度和艰苦奋斗的精神。1.1.2实习的内容 （1）了解工区地质、地球物理概况；（2）浅层地震仪原理、操作步骤和维护方法；（3）测线布置及观测系统设计；（4）浅层地震折射波野外采集技术（每两个人一组，每组采集4炮）； a、激发和接收条件试验； b、相遇追逐时距曲线资料的采集。（5）浅层地震反射波野外采集技术（只是在野外进行了示范，并未采集数据）； a、干扰波调查； d、多次覆盖观测系统的设计和野外资料采集方法示范。（6）浅层地震折射波的整理、初步处理和解释；（7）三维地震资料的解释（由于没有水平切片，所以只做垂直剖面的地质解释）。1.2 测区的自然地理、交通与经济条件测区为实习基地站内操场，中国地质大学北戴河实习基地位于秦皇岛市山东堡，坐落于燕山大学附近，滨临美丽的渤海。风景秀丽，气候宜人，交通便利，公路、铁路、航空和水运发达，海上运输业尤其发达。秦皇岛市位于河北省东北部，市区面积约300km，是一个狭长带形滨邻渤海的旅游城市，北倚燕山，南临渤海，东越长城，与辽宁省绥中县毗邻，地势北高南低，南部为华北平原北端的滨海冲积平原。秦皇岛市是我国首批14个沿海开放城市之一，北方重要的对外贸易港口，国务院批准的全国甲级旅游城市。秦皇岛地处华北通往东北的咽喉要道，是连接华北与东北的交通枢纽，陆海空交通极为方便，京哈，京秦，大秦铁路横贯东西；其港口是我国北方最重要的不冻天然港口，是我国最大的能源输出港，由秦皇岛码头乘船可直接抵达烟台，青岛，上海等我国沿海城市；高速公路，102国道，205国道等各级公路四通八达，乡镇之间交通也非常便利。鸟瞰秦皇岛地区，表现为北高南低，西高东低，由山地，丘陵，平原和滨浅海四个地带组成，总体上属于丘陵区。区内主要河流有北戴河，南戴河等入海河流，均为临海小型水系，都是明显的季节性河流。该区地属温带半湿润大陆性季风气候，夏无酷暑，冬无严寒，无台风，年均气温8.9oC10.3oC，年均降水654.9mm，工区日照充足，风量较大。秦皇岛海港区是该市政治，经济和文化的中心，山海关位于海港区东北20km处，滨邻渤海，老龙头是万里长城的东端点，天下第一关举世闻名，另外还有姜女庙，玄阳洞，燕塞湖等名胜古迹。农业主要种植水稻，玉米，小麦和高粱等，产品丰富。本次实习，我们实习的地点在实习站内操场进行。该处为杂草沙层覆盖。下伏地层初步估计为砂岩地层，由于干砂岩与地表覆盖物之间存在这弹性差异，从而为我们提供了地震勘探的前提条件。下图1-1为实习基地交通图以及图1-2实习工区位置图：图1-1实习基地交通位置图图1-2实习工区位置图1.3 物探工作完成情况1.3.1 实习日程安排、组织情况本次地震实习从7月19日至7月25日结束，共计7个工作日，具体安排如表1-1：表1-1实习任务安排日期实习内容7月19日张玉芬老师讲授地震实习安排与要求，张兵和卞爱飞老师现场讲述了地震仪器的连接使用方法等，下午练习了仪器的使用，以及仪器一致性的检查7月20日张玉芬老师讲述折射波勘探法的原理，以及地层有倾角情况下的分析，此外还详细讲述了报告编写的提纲，进行折射波勘探野外数据采集7月21日折射波勘探野外数据采集7月22日反射波勘探野外数据采集7月23日二维地震剖面的追踪，等T0图的绘制以及断层解释7月24、25日二维地震剖面解释以及报告总结本次地震勘探实习基本完成实习任务及要求，本小组完成了多条测线的折射波勘探以及反射波多次覆盖法的野外采集工作，同时进行了检波器一致性的检查，展开排列干扰波调查以选取最佳的激发接收条件等野外工作。在室内，进行了折射波t0差数法绘图，反射波勘探的资料解释，以及三维地震剖面的同相轴追踪，断层解释等工作。1.3.2 仪器装备本次地震实习共有两套地震仪器，为Geode96浅层地震仪。具体包括有：两台主机，两台笔记本电脑，检波器48道，电源两个，锤子两个，电源线数据线两套，连接两台仪器的数据线一条，测线两条。表1-2 仪器装备一览表项目简介地震仪为了记录由地下反射界面回来的地震波，需要使用一套较复杂的专门的装置。即地震勘探的 野外数据采集仪器，简称地震仪。地震检波器（Geophone）检波器的作用:把地表微弱的机械振动变成电信号，然后记录下来。因此，实质上它是一种机电转换装置(原理就是发电机原理)。检波器可分为：速度检波器（动圈式）、位移检波器、加速度检波器。电缆（大线）24道检波器需2根电缆。笔记本电脑用于地震数据的记录，存储大锤用于地震波的激发数据线、电源线数据线用于连接锤子和地震仪器电源线用于连接电源和地震仪器电源用于对地震仪器供电测线用于测量距离排列检波器1.3.2 完成工作量情况一览表工区干扰波调查浅层折射波法浅层反射波法三维地震资料的解释操场用时一个上午，达到预期的目的用时两天，由于第一天采集数据较差，第二天重采熟悉操作流程，用时一个上午，完成情况较好根据老师提供的垂直时间剖面图进行解释，完成较好。第二章 工区地质地球物理特征及仪器简介2.1工区的地质地球物理特征中国地质大学北戴河实习站位于河北省秦皇岛市，东经119度30分，北纬39度55分。秦皇岛市管辖海港（秦皇岛主市区）、北戴河海滨、山海关等三个区和抚宁、昌黎、卢龙、青龙四个县。实习站建立在海港区西南部的山东堡，位于海港区和北戴河区之间。本次地震勘探教学实习的工区在实习站内的操场上，操场的下伏地层是新元古界的花岗岩，表层是第四系的回填土。由于回填土与花岗岩之间存在着弹性差异，从而为我们提供了地震勘探的前提条件。表2-1：实习区相关岩性特征一览表相关地层岩性 密度（g/cm3）磁化率（10-3SI）电阻率（.M）速度（m/s）第四系土层2.00.909-1.30040-90石灰岩2.70.003-0.195辉绿岩2.9-3.03.32-45.8260-320花岗岩0.025-0.1834500-6500砂页岩2.62-2.720.006-0.1422.2地震资料采集系统简介2.2.1 地震仪器1.折射波法野外数据采集系统本次折射波勘探实习的野外采集每组使用24道检波器进行接收，激发方式为大锤激发，注意，第一道接收与炮点离开一段距离，原因是记录零时刻无意义，并且有震坏检波器的危险。野外使用的地震大线有12个接口，因此我们用Y型转换电缆连接两条地震大线在连接到地震仪上。本次实习我们组使用的仪器为Geode 96浅层地震仪。GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于4套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折射、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要，应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20000Hz，采样间隔可以从20微秒到16微秒。采集的数据保存在32位的叠加器中，然后传回到主机硬盘或其他介质上。Geode包装坚固，防水，防震，有提手，重4.1公斤，用12V的外接电池可以连续工作10个小时。其中各主菜单功能如下：SURVEY:测点名称，测线号的输入。GEOM：排列设置，输入炮点，检波器点的桩号，道间距，跑间距及排列滚动方式。OBSERVER：备注：输入天气，仪器操作员等信息。ACQUISITION：采集参数设置：采样率，记录长度，采集滤波器，叠加方式，采集道/无效道设置，前置增益的设置。FILE：文件：设置地震数据文件名，存储的文件夹，数据文件格式，及回放读取数据。DISPLAY：显示：调整显示方式，包括调整单炮记录的显示方式、频谱显示方式等。DOSURVEY：测量。WINDOWS：调整显示窗口。ANSWER：折射解释。PRINT：调整打印方式。SYSTEM：系统：调整仪器时间、日期、触发方式、检波器测试，内触发，仪器关机等。在实际野外数据采集中使用最多的是ACQUISITION,进行各种采集参数的设置。在进行数据采集时，1号键切换，绿色条带为可采集状态，红色条带为锁闭状态，黄色条带正在处理状态，只有在绿色条带时才可以进行数据的采集。5号键为数据采集窗口。此外还有2号键清屏，6号键自动调整幅度等快捷键的操作，方便在实际采集时的工作。2.反射波法野外数据采集系统本次反射波地震勘探首先采用展开排列48道检波器进行干扰波的调查工作，用以选取最佳激发接收窗口。在进行反射波多次覆盖数据采集时，采用24道检波器进行接收，但是实际只有12道检波器接收，便于操作采用滚动方法进行数据采集。 2.2.2 仪器的操作 用于接收地震波的检波器，必须要保证它们的工作情况良好，检波器出了问题，所有的数据都是作废的数据。因此在出野外施工之前，必须要检查它们的工作性能，检查是否每个都处于正常工作状态。仪器一致性检查目的有两点：(1)检波器是否对地震波有明显的反应，若信号强度非常弱、没有信号或噪声信号非常大，工作中不应该再使用；(2)每个检波器的起跳要达到没有延迟或者延迟达到一致。 进行一致性检验的过程是将24个38HZ检波器密集地按6*4的排列插在操场的硬土上，并按顺序接在输入仪器的线上（要保证放在地上的接线口没有短路），方便核实检错。然后用绑定有触发开关的铁锤较远的地方敲击后在笔记本电脑上的控制软件上采集到地震波数据观察每个检波器的波形。若有不满足条件的检波器，应该立即换一个备用检波器再次重复上述步骤，直到每个检波器起跳时间和波形基本一致为止。整个过程中我们共检查出了两个检波器有问题，并换上了工作状况正常的检波器。第三章 浅层初至折射波法勘探3.1浅层地震初至折射波法野外工作方法3.1.1 测线布置及观测系统1.测线布置的原则 地震测线是指沿地面或海面进行地震勘探野外工作的路线。沿测线观测到的数据经数据处理以后的成果，就是地震剖面(时间剖面或深度剖面) ，它是地震资料解释的基本依据。 原则如下： (1)测线应尽量为直线，因为这时垂直切面为一平面，所反映构造形态比较真实。当然 在复杂的地形地表条件下，也可以采用弯曲测线进行地震工作。 (2)主测线应尽量垂直构造走向，目的是能更好地反映构造形态，此时倾角为真倾角，并为绘制图件提供方便。同时也可以减少地震波的复杂性，避免大量异常波的出现。但地层 倾角较大时，测线不沿构造倾向布置。 (3)测线间隔随勘探程度的提高，应由疏到密。 (4)测线应尽量通过已有的井位，做好连井连片测线，以利于地层的对比和全区域连片成图。再根据工区场地的限制、工区地下地质结构以及工区地形而布设。在实习实习站的操场上地震测区布设一条34.5米长的剖面，测线方向为东西向。通过完成一条完整的剖面测量及资料处理结合工区已知地质资料给出合理的地震地质解释。图3-1地震折射波法数据采集实地平面示意图2.折射波法观测系统的类型及特点 折射波法的观测系统主要有单边观测系统、相遇观测系统、追逐观测系统以及相遇追逐观测系统等。 此次地震勘探实习中，采用的是相遇追逐观测系统。其示意图如图3-2所示。其优点是可以利用追逐时距曲线的平行性延长解释区间，判定有无穿透，能较准确的确定时深转换波速。 图32 相遇追逐观测系统示意图3.1.2 激发与接收条件的选择1. 激发l 对激发条件的基本要求1)使有效波有相当强的能量，干扰波相对微弱；2)使有效波的频谱与干扰波的频谱有相当大的差异；3)在同一震源点激发时，地震记录有良好的重复性。l 震源浅层地震勘探方法通常以锤击震源为主。铁锤的重量一般为1418磅。为了减少锤击时地表形变引起的能量损耗，在锤击点上铺一块与铁锤重量相当的锤垫。锤击时注意将锤击开关引线与自己的腰带系好，否则，有可能击断引线造成事故。在用炸药做震源时，要特别注意安全，首先将爆炸机锁好，由教师装雷管和炸药。l 震源排列长度与震源点间距的选择排列的长度L，取决于工作方法，目的层的深度及震源能量的大小。折射波法的排列长度，通常取为所需探测的折射界面深度H的35倍；面波采集道间距小于波长1半；反射波法的排列长度，通常是最大炮检距Xmax=(0.71.5)H为宜。2.接收l 对接收条件的基本要求地震记录是研究地质现象的原始资料，因此在选择最佳激发条件以确保有效激发地震波的同时，应选择良好的接收条件。从而保证地震记录具有如下特点：1)有效波突出，并有明显的特征；2)与各地震界面相应的有效波层次分明，波间关系清晰；3)干扰波少，强度弱并容易分辨。l 检波器性能的选择检波器分垂直检波器和水平检波器；速度及加速度检波器。此次实习选用的检波器是频率为28赫兹的垂直检波器l 检波器的安置条件在野外施工中，检波器的安置条件对地震记录的质量有严重的影响。检波器应该插紧与地面结合好，检波器附近不应有树丛、杂草等易于受风影响的干扰物。3.2浅层地震初至折射波法资料整理和解释3.2.1 浅层地震初至折射波法资料整理l 进行波的对比和初至走时的判读:初至时间是指最先到达的有效波的时间，也称波的起跳时间。波的正负起跳取决于仪器。初至时间的拾取是利用波的对比原则，确定初至波（包括直达波和折射波），读取波的起跳时间。当某道上的有效波初至不清楚时，可利用相位对比，读取相位的时间，并对改到进行相位校正。对于相遇炮的记录一定要读取初至时间，而对于追逐炮的记录，当大多数道上的初至不明显时，可读取所有道上的相位时间，而不做相位校正。l 时距曲线绘制:比例尺横坐标用lcm25m(1：250)；曲线的两点之间用直线连接，对于可疑点，要在其上方标注?，如发现波被置换，应用符号“”或“”标注在置换点旁，并要在每条曲线上升端的尾部标注记录的总编号，该炮记录的震源深度值，要标注在横坐标轴相应桩号的”下方。互换时间要用直线表示。如互换道走时不等，应取平均值画直线，互换时间值T要标在互换时间直线的中间或上方。l 确定交点、延长时距曲线和计算有效速度Vc:利用接收段同侧不同位置激发的折射波时距曲线的平行性，可以确定交点和延长时距曲线。设交点A座标为XA，tA，则Vc=XAtA，要求把Vc值标在交点与震源连接的下方因检波点距X 0(即检波器不是连续布设)，所以交点A的位置允许在曲线的合理区间内移动。l 定量解释:方法有多种，可归纳成正三角形和反三角形两类，前者有t0差数时距曲线法(即ABC法)、延迟时法等，它们适用于倾角不大的平或弯曲折射面，后者有椭园法(即共轭点法)哈雷斯法，时间场法等，这类方法解释精度较高，但工作量大，绘制解释辅助线比较麻烦。本次解释要求采用t0差数时距曲线法，求取折射面的法线深度h和折射层的波速V2，表达式为(1) (2)式中： t0t1+t2-Tt1-(T-t2)t1-t(ms) t1-t2+Tt1+(T-t2)t1+t(ms) t0单位为ms，h单位为m，速度单位为m/s.在绘制t0(x)与(x)辅助线时，要求t0(x)点用“”表示，(x) 用点“”表示。然后根据“”点分布的情况用一条或多条不同斜率的直线画出(x)线，并把用(2)式求出的V2值标在相应直线的上方。l 绘制折射面:把它画在时距曲线的横坐标轴下方，垂直比例尺可根据覆盖层厚度l 平面图的绘制:把全工区测点展在图上，并标上H值，就可以勾绘覆盖层等厚度平面图，如果是绘制折射面高程图，则应把测点的高程减去H值以后，再把高程数据标在测点上，然后绘图。1.记录质量的评价及初至拾取首先根据野外记录将数据进行汇总，确定数据的炮点、偏移距、检波器间距等各种参数。去除作废的数据，新建一个文档对数据的采集进行说明。初至时间是指最先到达的有效波的时间，也称波的起跳时间。波的正负起跳取决于仪器。初至时间的拾取是利用波的对比原则，确定初至波（包括直达波和折射波），读取波的起跳时间。当某道上的有效波初至不清楚时，可利用相位对比，读取相位的时间，并对改到进行相位校正。对于相遇炮的记录一定要读取初至时间，而对于追逐炮的记录，当大多数道上的初至不明显时，可读取所有道上的相位时间，而不做相位校正。地震初致折射波拾取如下：图3-2追逐炮一初至时间拾取图3-3边炮二初至时间拾取图3-4边炮三初至时间拾取图3-5正追逐炮四初至时间拾取2.时距曲线的绘制地震折射初致波数据拾取如下表3-1：表3-1 四炮初至时间拾取一炮、四炮为追逐炮，二、三炮为边炮；把每炮记录的初至时间与检波点位，展布在以点位为横轴，以走时为纵轴的直角坐标系之中，连成曲线支。将每炮记录上的初至时间都点到同一张图上，可得到具有许多炮点的时距曲线支。当存在多个折射界面或多个相接的短排列时，由于时距曲线支的众多，因而要求有一张总括的综合时距曲线图，在这张图上用易于辨识的符号标出各个炮点的走时。故在画完时距曲线图后，应根据互换时间的相等性、追逐时间曲线的平行性、截距时间的相等性等准则进行时距曲线分支检查，把某些曲线支综合成某个要确定的折射界面的时距曲线。即利用可靠的控制点作为标准值，其余的点都根据时距曲线支的平行原理移动，使相邻排列的时距曲线首尾相连，组成一支彼此相连的综合时距曲线。采用同样方法，可以得到另一个方向的的一支综合时距曲线。这两支相交的时距曲线组成了较长的相遇综合时距曲线。 图3-6追逐相遇系统时距曲线 3.确定交点、计算有效速度Vc并延长时距曲线的可解释区间 (1)利用追逐炮与相遇炮平行性确定交点位置判断交点，交点到原点的直线斜率的导数为V1，求取等效速度Vc1、Vc2,；根据上述得到的追逐相遇时距曲线，并利用利用追逐炮与相遇炮平行性确定交点位置：根据曲线系列1和曲线系列2的关系确定其交点位置为 12处。根据曲线系列3和曲线系列4的关系确定其交点位置为10处。 (2) 计算上覆盖层有效速度Vc利用以下公式： 可以求得速度=229.9m/s；同理可以求得=228.9m/s (3)延长时距曲线，求取互换时间T根据整理后得到的数据以及成果图可知T的值为48.8ms；具体计算过程在excel中完成，表格如下：表3-2 有效速度Vc计算数据3.3 浅层折射波资料的定量解释3.3.1 t0差数时距曲线法的基本原理设S点下方的折射面的法线深度h，其对应于两条相遇时距曲线S1和S2上的旅行时t1和t2，当折射界面曲率半径比它埋深大很多时，其值可用t0法求得。令 ,T为互换时间，设上层的速度为V1，下层的速度为V2。利用,经计算得 则有 其中 因此只要求出K和t0两个参数就能够求取任一点的折射深度。t0可以利用S点两条相遇时距曲线和上的旅行时和求得。求K的值首先要求取V2。令经过计算得： 图3-7 差数时距曲线法折射界面示意图3.3.2 t0差数时距曲线法定量解释步骤（1）T为转换时间，根据整理后得到的数据可知T的值为48.8ms；（2）根据追逐炮和相遇炮的关系得出t1(x)和t2(x)； （3）利用t0(x)=t1(x) + t2(x)T，求取了t0(x)；（4）利用(x)=t1(x)t2(x)+T,求取了(x)；（5）利用计算出V2；（6）利用，最终得到深度信息h(x)。 3.3.3 成果分析及评价 根据得到的数据和相应的计算整理如下表3-2：表3-2 t1(x)、t2(x)、t0(x)、(x)、V2、V1、h(x)数据表根据表3-2可以得出如下成果图：图3-8折射波相遇追逐时距曲线图图3-9折射波覆盖层速度（V1）分析图图3-10折射波下覆基岩层速度（V2）分析图图3-11折射面深度剖面图 从折射波资料解释过程及解释成果图上可以得出：覆盖层的速度主要分了三段，两个交点求出两个速度，中间部分的速度靠两边的速度来线性内插。左端的速度为229.9994m/s，右端的速度为228.988m/s，中间段介质的速度位于两者之间， 下伏基岩面的速度约为2191.669154m/s，这是由(x) 曲线线性拟合得到的。经查表可得： 砂质粘土的地震波速度在280m/s 至900m/s 的范围内，花岗岩的地震波速度约为4500m/s6500m/s。与实际测得的速度相比较不难得到： 1. 工区上覆回填土的砂质成分居多，含少量粘土，介质在横向上不均匀性不是很明显，这与在操场上看到的回填土成分基本一致。 2. 位于下层的折射界面可能是风化了的花岗岩，因为它的速度远小于花岗岩。 3. 折射面的深度较浅，约3.94.5m，且起伏不大。 注：手绘地震折射资料解释成果图见附图一。 第四章 浅层地震反射波法野外工作方法反射波法是在靠近震源的不同位置上，观测地震波从震源到不同弹性分界面上反射回地面的地震波动，研究由不同界面反回来的反射波场，可以解决地下岩层的产状、结构、构造，甚至于岩性等问题。4.1 干扰波的调查及最佳接收窗口的选择4.1.1 干扰波的调查及压制目的：确定反射波和干扰波的分布特征，确定有效的观测系统。具体做法：以小道间距埋置检波器，在零偏移距处激发，随后移动检波器排列或移动激发震源。每次移动距离应等于一个排列长度，以保持干扰波同相轴的连续性。在进行数据采集前先进性的干扰波调查。为了消除干扰波，在干扰波严重的地区，设计专门的测线来记录干扰波，以掌握干扰波的特点和分布规律，称为干扰波调查。一般采用道距为35米的小排列，连续接收几个排列，并且不使用混波和滤波，以便清楚地连续追踪出各种规则干扰波。干扰波调查又译“干扰波研究”，“噪声分析”。在采集地震数据时，检波器会接收到反射波，折射波，还会接收到声波、面波、50HZ工业电干扰等。我们可以用检波器组合来压制面波。用多次覆盖来压制多次波，各种博得时距曲线有一定的相关性，且震动具有一定的延续性，形成扰动带，追踪不到有效波。根据干扰波调查的资料，首先可设计组合检波，目的在于保持有效波不变而最大地压制干扰，但在许多情况下做不到这样，而只好采取折衷方法，在不压制信号的条件下允许一部分干扰存在。如果需要组合激发，应该与组合检波同时设计和试验。组合参数确定后，进行道间距，偏移距和覆盖次数等参数的选择。因为最精确的速度资料是在排列长度等于反射界面深度时获得，所以应根据主要目的层的深度确定排列长度。然后，一方面由所使用的仪器道数确定道间距，另一方面要考虑避免空间采样的假频，应使深度点间隔小于波长之半。偏移距一般为能避开激发点附近的干扰，同时也要考虑排列长度。覆盖次数由信噪比决定。 4.1.2最佳接收窗口选择为了有效地避开面波、声波、直达波和折射波对有效反射波的干扰，可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段，这种最佳接收地段又称为“最佳时窗”。，在最佳时窗内接收，可避开面波和折射波的干扰 ，此外，其反射波振幅随炮检距的增大而减小（正常变化），相位随炮检距的增大而基本保持不变。可见，最佳时窗的选取关键在于选取接收排列的两个端点，即选择偏移距和最大炮检距。一般情况下，可通过展开排列法观测试验确定。最佳接受窗口为10m，实习偏移距选用12m。4.2 多次覆盖地震资料的野外采集4.2.1测线布置测线的布置取决于任务书的要求、测区的地形与地震地质条件，要因地制宜以最少的工作量完成任务书的要求。主测线的方向，应尽可能地垂直地层或构造的走向，并与地质钻探的测线、其它物探方法的测线重合，以利于各种资料的对比分析和相互补充验证。在主测线之间，还应适当布置联络测线，以控制成果精度在作面积性工作时，测网的密度，不论比例尺大小，都应该保证在按工作比例尺绘制的图件上，剖面线距为14厘米。4.2.2观测系统1）、浅层反射波法的简单连续观测系统沿测线布设01、02、03等激发点。01点激发时，在01，02地段接收，可观测A1R1地段的反射；02点激发，接收段仍是01，02地段，可观测到A2R1地段的反射波。然后移动排列到 O2O3地段观测，分别在02、03点激发，可勘探A2R2和A3R2段界面。依此沿测线连续地激发和接收，直至测线观测结束，这种观测方式称连续观测系统。由于在排列两端分别激发，所以该观测系统又称双边激发观测系统。此种观测系统仅对地下反射界面段一次采样，故称它是单次覆盖观测系统。O1O2O3O4O5O1*O2*O3*O4*O5*A4A5A1A2A3R1R2R3R4图4-1 简单连续观测系统图中O1、O2点互为接收点和震源点，所以它们是具有时间等值性的互换点。我们可以用虚震源法求得界面。浅层反射波法的激发与接收的程序同折射波法。2）、多次覆盖观测系统多次覆盖观测系统分为双边放炮（包括中间放炮）和单边放炮两种形式。一般来说，采用下倾方向单边放炮的观测系统进行工作为好。对多次覆盖观测系统的主要要求是：必须使所研究界面长度范围内的全部反射点（或反射段），都能得到相同次数的覆盖。但每放一炮所能研究的界面长度有限，因此设计观测系统时首先需要沿测线等间隔地布置炮点位置，依次激发，并在相应的接收段上进行记录。炮点间隔或每次放炮后移动道数关系式确定，其中N表示地震仪器记录道数，n表示叠加次数，表示道间距，s是一个系数，单边放炮为1，双边放炮为2。图4-2 六次覆盖观测系统综合平面图表4-1 炮道反射点号示意表现以单边放炮24道接收的六次覆盖观测系统为例。由上式可得v=2，即每次放炮后炮点和接收点朝一方向移动两道，在相邻两炮放炮时共中心点道集的道号相差为4道。实习所采用的是多次覆盖观测系统，它的各项参数为：检波道数(N)：24 偏移距(X)： 0m炮点距()：2m 道间距：1m 4.2.3观测系统的类型图4-3观测系统示意图简单连续观测系统（a、b、c）：接收点靠近激发点，能避开折射干扰，便于施工，但面波和声波干扰较大。间隔连续观测系统（d）：有偏移距。延长时距曲线观测系统：可得到障碍物下的界面信息，但不能互换对比、折射干扰、排列长度大于障碍物宽度。多次覆盖的观测系统观测系统：为了获取共反射点道集、压制多次波等特殊干扰、提高信噪比。单边和中间放炮。图4-4 无偏移距多次覆盖观测系统示意图 图4-5 有偏移距多次覆盖观测系统示意图表4-2 炮道反射点号示意表4.2.4数据采集测线和仪器都准备好后设置参数，采样率0.25ms、记录长度0.5s。由于采用检波器触发，每次激发延迟不相同，故采用自动叠加效果不好，实习中我们采用了1个炮点叠加一次做多次观测（一般选5次），保存所采集的数据到室内手动叠加，去除了因为延迟而导致的不同相位叠加的影响。1、 放置炮点，偏移距12m，完成1次叠加采集后，保存数据文件。2、 将炮点前移2m，重复上面步骤并保存各点各次记录的数据文件，做好记录。3、做完24道的排列后，更换小组人员进行下一个排列的勘探工作。第五章 三维地震反射波资料的解释地震资料的地质解释就是把地震相转为沉积相，恢复其古地理面貌。转相时应遵循以下原则：(1)充分利用已有的钻井、测井、古生物资料，尤其是岩芯分析资料，同地质相分析和测井相分析相互配合和印证；(2)首先解释具有特殊反射结构和外形的地震相，它们往往代表盆地中的骨架沉积相，如前积地震相，丘形地震相等；(3)可先对有井区或过井剖面进行分析，确定地震相所代表的沉积相；(4)考虑各地震相的古地理位置(可结合地层等厚图)及各地震相的组合关系，以沉积相共生组合和沉积体系理论为指导，恢复盆地内沉积体系类型及展布。地震相参数是识别地震相的标志。在区域地震相分析中，最常用的标志包括内部反射结构、外部几何形态、连续性、振幅、频率、层速度等。5.1 资料概述 这套三维地震解释资料是模拟北海油田某工区地质构造的物理模拟采集资料，记录信噪比高且进行了三维偏移处理。工区布置了东西向的七条测线（测线编号自南向北为45E，60E，75E，90E，105E，120E，135E）：南北向七条测线（测线编号自西向东为45N，60N，75N，90N，105N，120N，135N），共计十四条地震测线（见图5-1）。测线60E和90N的交点处已钻有一口生产井W1。图5-1 测网分布图工作任务：通过对三维资料的处理，画出T3、T6、T7三个层位和断层的位置，并画出三个层位的等t0构造图。5.2 垂直时间剖面的对比与解释5.2.1 垂直剖面特征描述垂直剖面图是用一个铅垂平面去切三维数据体得到的该垂直剖面内各道的信息。它与二维地震剖面类似，由于已经过三维偏移，它能更准确地反映地下构造形态。l 运动学：各反射层t0时间大小，变化情况，各层同相轴连续变化情况和规律。波组的稳定性等。l 动力学：振幅强弱，频率周期边安华情况波的连续性。从浅到深，振幅频率周期变化等5.2.2 垂直剖面波对比的原则和方法1.时间剖面对比的原则 (1)强振幅。经过反射信息采集及处理中一系列提高信噪比的措施后，地震剖面上反射 波的振幅一般都强于干扰波。 (2)波形的相似性。同一界面的反射波在相邻道的地震记录上波形相似(包括视周期、相 位个数、各极值间振幅比等)。 (3)同相性。由于同一界面的反射波到达相邻检波点的射线路径是相近的，因而地震波 相同相位所记录的时间十分接近，反射波同相轴是一条圆滑的曲（直）线，同一反射波不同 相位的同相轴应彼此平行。 2. 实际对比的方法(1)统观全局，做到心中有数。对比工作开始之前，首先要收集和分析工区的地质、测井及其它物探资料，了解采集和处理的方法及因素，做到心中有数，如工区内区域构造类型、断层类型等。(2)从主测线开始对比。在一个工区有多条地震剖面，应先从主测线开始对比工作，然后从主测线的反射层引伸到其它测线上去。所谓主测线是指垂直构造走向，横穿主要构造，并且信噪比高、反射同相轴连续性好的测线，它还应有一定的长度，最好能经过钻探井位。(3)重点对比标准层。对某条测线而言，可能有几个反射层，应重点对比标准层，所谓标准层是指具有较强振幅、同相轴连续性较好、可在整个工区内追踪的目的反射层。它往往是主要的地层或岩性分界面，与生油层或储集层有一定的关系，或本身就为生、储油层。对选出的对比层位，可由浅至深依次编号。层位代号通常表示为“Tx”形式，字母“T”代表反射波，下标“x”代表具体层位编号，可随意用数字或字母表示，如：T1、T2、T3。(4)相位对比。一个反射界面在地震剖面上往往包含有几个强度不等的同相轴，选其中振幅最强、连续性最好的某个同相抽进行追踪，这叫做强相位对比，有时反射层无明显的强相位，可对比反射波的全部或多个相位，这称为多相位对比。(5)波组和波系对比。波组是指由三、四个数目不等的同相轴组合在一起形成的，或指比较靠近的若干界面所产生的反射波组合。由两个或两个以上波组所组成的反射波系列，称为波系。利用这些组合关系进行波的对比，可以更全面考虑反射层之间的关系。因为从地质观点来说，相邻地层界面的厚度间隔、几何形态是有一定联系的，沿横向变化是渐变的，反映在时间剖面上反射波在时间间隔、波形特征等方面也是有一定规律的。有时在剖面的某段长度内，因某种原因（如岩性横向变化）有的同相轴质量较差(振幅弱、连续性差)，我们可以根据反射波在剖面上相互之间总的趋势，是等时间间隔的，还是逐渐减小、增大的，以好的反射波组来控制不好的反射波组，进行连续追踪。(7)利用偏移剖面进行对比。当地质构造比较复杂时，在水平叠加时间剖面上同相轴形态会比较复杂，这时可利用叠加偏移剖面来帮助进行对比工作。但剖面间的闭合不能用二维移剖面，因为对于沿地层倾向的剖面，反射波可以归位，而对于沿地层走向的水平时间剖面，倾角为零，偏移后反射波位置没有变化，这样在测线交点处反射层就不能闭合。只有利用三维地震资料，才能使其闭合。 (8)剖面间的对比。在对时间剖面进行了初步对比后，可以把沿地层倾向或走向的各个剖面按次序排列起来，纵观各反射波的特征及其变化，借以了解地质构造、断裂在横向上、纵向上的变化，这有助于对剖面作地质解释和作构造图等工作。3.断层的对比 1） 反射波同相轴发生错断。由于断层断距大小不同，可表现为反射波的波组与波系的错断。这类断层由于规模较小，断距不很大，破碎带窄，故在断层两层两侧波组或波系关系相对是稳定的，这一般是中、小型断层的反映。2）反射波突然消失或反射波组的突然增多或减少。波组间突然变化，这些往往是较大断裂的反映。其原因是断层上升盘由于沉积地层少，甚至未接受沉积，因而在地震剖面上反射同相轴减少、变浅甚至缺失。相反在下降盘由于不断地大幅度的下降，往往形成沉降中心，沉积了较厚、较全的地层，因而在地震剖面上反射同相轴数目明显增多，反射层齐全。3）标准反射同相轴发生分叉、合并、扭曲、强相位转换等现象，而且有时只在一层反射波上出现。这是识别小断层的重要依据。 4） 反射同相轴产状突变，反射零乱或出现空白带，这是由于断层错动，引起两侧地层产状突变，以及由于断层的屏蔽作用，引起断面下反射波形畸变等原因造成的。5）特殊波的出现是识别断层的重要标志，在反射层错断处，往往伴随出现断面波、绕射波等。 大断层的识别标志：大断层特征1 高倾角的断面波的同相轴可以同断层倾角下倾方向的地层同相轴相交，这种现象常见于高倾角的正断层。断面波的强弱，则决定于断面倾角的大小，倾角越陡，能量越弱。大断层特征2 断层的断点是岩性的突变点，将产生双曲线形状的绕射波，尤其是断点以外的半支绕射波有时可以表现得特别明显。绕射波的双曲线顶端是确定断点的可靠标志。大断层特征3低倾角的断面波，如低倾角的逆掩断层。由于断面的倾角小，从断面反射回地面的射线几乎垂直投射至地面，故出射角很小，它不受方向因子的影响，因此这种断面波几乎同地层有同等级次的能量，在时间剖面上极易观测到。5.3 等T0 构造图的绘制5.3.1等t0构造图的描述 绘制深度剖面是把在时间域中显示的地质构造变成空间域(深度域)中的几何形态，即由时间剖面上获取反射界面的t0时间，利用平均速度进行时深转换。根据对覆盖介质的不同简化，绘制深度剖面一般有两种方法：均匀介质直射线法：该方法假定反射界面以上的覆盖介质为均匀介质，此时，地震波的射线为直线。则反射界面的法线深度为 h=vt0/2。连续介质曲射线法：该方法假定反射界面以上的覆盖介质为连续介质，此时，地震波的射线为曲线。当速度随深度线性变化时，即V(z) = V0(1+z) 时，则反射界面在深度剖面上的位置是以（0，z0）为圆心，R0为半径的园弧。构造图:用等深线（或等时线）及其它地质符号表示地下某一层面起伏形态的一种平面图件。地震构造图按等值线的性质可分为两大类：一是用深度等值线表示的等深度构造图； 一类是以时间等值线表示的等t0构造图。5.3.2绘制等T0构造图的方法和步骤（1） 资料检查：各剖面交点闭合误差是否在允许范围内；（2）选择作图层位和比例尺：a.作图层位的选择；b.比例尺和等值线距的选择；（3）绘制测线平面图并展布数据；（4）断点的平面组合：根据断点的平面组合原则，把属于同一断层的断点在平面上组合起来。它是构造图的骨架，是作构造图的关键。在勾绘构造图等值线之前，应先在底图上绘出断裂系统图。（5）等值线的勾绘：勾绘等值线一般从易到难，从低到高或从高到低先绘出大概轮廓，如构造的高点和低点、构造轴线等