第三节 扩展广义互换法.doc

第三节 扩展广义互换法(EGRM) 扩展广义互换法(EGRM)是在广义互换法（GRM）基础上进一步扩展后的一种静校正方法。这种方法应用比较广泛，在几种常用的地震资料处理系统中均有这种方法的处理模块。在地表条件不是太复杂的情况下，该方法可见到较好的处理效果。 EGRM方法是在Palmer(19801981)提出的GRM方法的基础上扩展的，使之适用于野外各种不规则的观测系统采集的数据，例如弯线排列接收、炮点偏离排列位置等。它的基本作法是：根据初至折射波的拾取时间，确定测线上每一个观测点的时间深度值TG ，然后用扫描法或者是人工给定法，选择风化层速度v0 值，用五点差值法估算出折射界面速度v1 值。这样，就可以把每一个观测点的时间深度换算成折射界面的深度，从而建立了地表折射界面模型。当折射界面位置与所确定的基准面位置深度差别很大时，可先确定一个辅助基准面，用估算出的速度v1从折射界面校正到辅助基准面上，然后再用全区统一的速度从辅助基准面校正到基准面上。如果折射界面位置与基准面位置深度差异不大时，可直接用v1速度从折射界面校正到基准面上。处理分析员要根据实际情况做出选择。1 时间深度定义先讨论最简单的情况。假设地下有一平折射界面，如图3-1所示，A点激发B点接收，波的初至折射时间TAB 可以表示成： (3.1) A B HA HB v0 折射界面 v1 图3-1 单层模型式中， 表示A、B两点之间的水平距离；HA 、HB 分别表示A点与B点下方风化层的厚度；、v0 、v1分别为临界角、风化层速度和界面速度。当折射界面水平时，或者HA = HB时，截距时间IAB（也称交叉时间）为 (3.2) 我们把A点的时间深度定义为 (3.3) 由此可见，一个点上的时间深度数值上等于截距时间的一半。2 互换法确定时间深度在图3-2中，我们利用A点激发G点接收和B点激发G点接收所得到的初至折射旅行时间TAG 和TBG 来确定G点的时间深度TG ： TG =（TAG +TBG -TAB）/2 (3.4) A G B HG v0 折射界面 v1 图3-2 时间深度值确定仿照(3.1)式，写出TAG 、TBG 、TAB 的表达式，代入上式，并进行简单的运算，可得： (3.5) 由此可见，按照(3.4)式，利用观测值TAG 、TBG 、TAB ，就可以确定G点的时间深度值TG 。这种方法被称为RM法（即互换法）。在多次覆盖观测中，我们不难得到TAG 、TBG 、TAB 观测值。如果G不在接收点上，如图3-3所示。仿照上面所述，我们可写出TG 的一般形式的表达式：TG =（TAY +TBX -TAB）/2 - (3.6) A Y G X B v0 折射界面 v1 图3-3 广义互换法确定时间深度这个等式当中第一项与(3.4)相同，第二项称为补偿项，是由于X、Y两点与G点不重合所产生的。(3.6)式比(3.4)要广泛些，故被称为GRM（即广义互换法）。更一般的情况是测线弯曲，站间隔不等，或炮点偏离测线，这时(3.6)就变成更一般的形式： TG =（TAY +TBX -TAB）/2-（ ）/（2 v1 ） (3.7)上式中第一项称为互换项，第二项称为偏移距剩余项，它代表了更一般的情况，故被称为扩展广义互换法（EGRM方法）。3 折射界面深度计算 根据(2.2.5)式，折射界面深度HG 为： (3.8) 由此可知，要确定HG ，必须知道TG 、v0 、v1 三个参数。如果我们能准确地拾取记录的初至时间，根据(3.7)式可以确定TG 。速度v0比较难以确定，一般用扫描法比较叠加剖面效果来确定。速度v1可以通过初至波的斜率来估算，当折射界面水平时，一般可满足精度的要求。我们也可以用5点差值法估算v1值。图3-4展示了用5点差值法估算v1值的流程，A和B为两个激发点，G1 、G2 、G3 、G4 、G5 为5个接收点，由(3.1)式可知： A G1 G2 G3 G4 G5 B X（距离差） G5 . .G4 H Y(时间差） . .G2 G3 v0 G1 . v1 图3-4 五点差值估算v1值 上述两式相减可得： （3.9） 因此，如果我们以时间差和距离差组成直角坐标，把在5个接收点上产生的上述数值点在坐标内，通过5个点拟合一条直线，这直线的斜率就是要求的速度v1值。每一点的折射界面深度一旦确定，就得到了折射界面模型，从而就可以计算出各点的静校正量。实际使用时，v0可以事先给出或者通过扫描确定，总之在横向上我们可以控制v0值。但v1值是程序通过5点差值法自动地确定，这样在横向上可能出现跳跃变化。因此在计算校正量时，要特别注意基准面位置的选定。当折射界面与全区基准面选定深度差异很大时，最好在折射界面下面附近选择一个辅助基准面，用空变的v1值从风化层底面（即折射界面）先校正到辅助基准面上，然后再用全区的统一替换速度从辅助基准面校正到全区统一的基准面上。EGRM方法最终要输出初至折射地表模型。