浅层地震勘探实习报告

（华东）CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM浅层地震勘探实习

报告学号：班级：姓名：指导老师:目录一前言 1.1浅层地震勘探实习的目的和意义 1.2浅层地震勘探实习的内容 1.3工区概况和场地规化 二折射波法地震勘探 2.1数据采集 2.2数据处理 23结果解释 三反射波法地震勘探 3.1数据采集 3.2数据处理 3.3结果解释 四实习总结一前言地震勘探是利用地层与岩石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，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。地震波的传播所遵循的规律和儿何光学极其相似，波在传播过程中，当遇到弹性分界而时，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査方法（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浅层地震勘探实习的目的和意义本次实习安排在《地震勘探原理》课程学习结束Z后，意在使同学们能够将理论知识应用与实践，增强动手能力，丰富实践经验，学以致用。同时能够熟悉并学握浅层地震勘探野外数据采集，室内资料处理和成果解释的流程，为以后的学习和工作打下坚实的基础。1.2浅层地震勘探实习的内容本次实习主要实践了折射波法和反射波法在浅层地震勘探领域的应用。具体内容包介了两种方法数据采集，处理和解释的实际步骤，其具体流程如下：场地测量|=>设计施工方案◎现场仪器调试r数据采集1数据质量评估f=>数据处理°数据成图|=>图件分析与解释--丿（浅层地震勘探实习流程图）

1.3工区概况和场地规划1.3.1工区概况黄岛区是山东省青岛市所辖的一个市辖区，乂名青岛西海岸经济新区，总面积约为2220.1平方千米，2010年人口为139.26万。其北部6街道与王台镇（含黄山经济区）、灵山卫街道办事处为国务院批准设立的首批国家级经济技术开发区的青岛经济技术开发区。青岛前湾保税港区和莆家口港区均位于黄岛区。1-1黄岛地黄岛区属鲁东丘陵区,呈西直塞低之势,境内山岭起伏，沟壑纵横。有海拔100-400米的山峰45座,西部主要有小珠山山脉，陡峻挺拔,分别向东南绵延数十里，为西部的天然屏障。主峰海1-1黄岛地拔拔724.9米。黄岛区地处北逼萤季风区域内，风速平均5.4M/S,年平均瞬时风力大于8级天数为71天。由于本次地震勘探实习时间有限，仅安排了站内实习内容，以浅层地震的折射和反射为主。实习匸区为学校操场，由于区域较小、测线较短，基本不受区域地质的影响。1.3.2场地规划实习场地为中国石油大学（华东）校医院北而的操场（北纬35.942度：东经120.169度）。由于操场形状近似长方形，所以我们平行于操场长边的直线为测线。为了便于反射波法和折射波法之间进行对比，以便更加方便直观的说明问题，折射波法和反射波法的测线应当尽暈重合。

测线示意图如下:12测线示意图二折射波法地震勘探折射波法是在距震源较远的位置上，观测來口地下经岩层分界面上滑行后返回的折射波。对于具有多层介质的地层，地震波在地层中传播时在每层介质中的速度不一样，如果某一层的速度大于它上一层的速度，且入射角达到临界角，则会产生折射波，二者的界面为折射面，此时折射波以临界角沿界面滑行，以不变的角度返回地面。折射波的到达时间与折射面的深度有关，折射波的时距曲线接近于直线，其斜率决定于折射层的波速。由于折射波要在临界角之后才出现，因此在震源附近观测不到折射波，这个观测不到折射波的区间称为旨区。示意图如下图图2」折射波示意图

2.1数据采集2.1.1釆集仪器接收装置：共48道每次24道同时接收。如下图:图2-2接收装置震源：铁锤敲击铁板触发如下图：图2-3震源图2.1.2观测系统根据课本所学知识，结合实际工区情况，并进行试采集后，我们确定的浅层折射波法地震勘探系统参数如下：偏移距：8m 道间距：2m 采样率：0.25ms采样时间0・5s观测系统示意图如下所示:8)8)n2mAAAA检波点共24道图2-3折射波法观测系统示意图2-2数据处理221处理原理方法：to差数时距曲线法求界面截护时间法是界面为平界面时的方法，当界面是任意界面，时距曲线不是直线时，就不能再采用截距时间法求界面了。这时町采用差数法求界面。to差数时距曲线法乂称to法,其应用条件为:折射界面的曲率半径比埋藏深度大得多，波沿界面滑行时没有穿透现象。在相遇时距观测系统下，由激发点01、02得到两条相遇折射波时距曲线SI、S2o如图所示，取排列上任一点D,在相遇时距曲线可以得出tl.t2的旅SI、S2o如图所示，取排列上任一点D,在相遇时距曲线可以得出tl.t2的旅行时间分别为:tl=ABDt(DrECD有:(BD=(CDIhtgi2/7sin2z人cos.‘1=^0}ABD‘2=^o2ecd十to、有:(BD=(CDIhtgi2/7sin2z人cos.‘1=^0}ABD‘2=^o2ecd十to、ECh匕cosi*O\AB十2〃sin2iV}cosi有以上关系式可以得到:2A(1-sin2/)_2hcos/因此D点到折射界面的法线深度h为:2cosi令则上式K=—^一2COS7可以写为:只要能分别求出K或tO值，就能求得折射界面的法线深度ho所以当vl己知的情况下，关键是求V2侑。为求V2侑，再引入时距曲线的另一个差数并令其等于6(x)

&(x)=—t2+1=+(7—f2)=/]+△/求出每点的e（X）也可连出e（X）曲线对e（X）微分可得：刀0（x）_dtx dt2dx dx dx对上式右边的两项时间对距dt{sin(/_0)dxdt2sin(7+0)~dx~Vxdd{x)_dt、dxdt2dxdxdt{sin(/_0)dxdt2sin(7+0)~dx~Vxdd{x)_dt、dxdt2dxdx11

厂尸

sin(/+0)*sin(,-0)2sinicos2sinicossini2cos0最后可以求出计算界面速度的公式： K=2cos^—■ dO当折射界面倾角屮W15。时，cos（pM,此时上式可简化为:K=2Ar/A<9因此只要根据O(x)=tl・t2+T,在相遇时距曲线上构制0(x)曲线并求其斜率的倒数，然后代入上式则可求出V2。由于V2已求出，则K便为已知，则进一步可以求出然后以各观测点为圆心，以其对应的h为半径画弧，可得出一系列圆弧，作这些圆弧的包络线即为折射界面的位置。2.2.2拾取初至由软件得到双边放炮地震记录如下图：2-3双边放炮24道地震记录由上图得到初至时间如下表：表一：折射波法初至时间记录表逍号崗边漁发折射波g崗也漁发玄达波mu北边激发折射波g北也激发左达波mu1224.6263.31191.263451.88178.5530.7857.1555.4168.82634.2965.9551.88161.79匚36・0572.9851154.7683G8180.0248.36146・84938・6987.9344.81138.931040.4594.9643.96131.891141.33102.8843.09123.981243・09110.7942.21116.951344・84117.8340.45109.031447.48125.7439.571021548.36131.8937.8195.841649.24139・8135.1787.051750.12147.7232.5380.021851154.7630.7874.741952.76161.7928.1465.952053・64169・726.3861.552154.52177.6224.6258.912254.52185.5321.9855.42353.64192.5720.2246.42453・64198.7214.9537.81

（注：由于前四道为坏道，故数据未能读岀）2.2.3数据计算由地震记录分析可知记录到的地层大致可分为两层1第一层素的VI由表一作出直达波时趴曲线如下：由速度等于斜率的倒数得出两次激发直达波速度如下：由速度等于斜率的倒数得出两次激发直达波速度如下：Vll=271.34m/sV12=286.57m/s取平均值得：Vl=278・96m/s2第二层速度V2由表一作出折射波时距曲线并对其进行多项式拟合如下：图2-5折射波时距曲线由上图算出互换时T=69・35msme(x)N—2+T得到下表:距离血810121416182022242628308(x)/ms30.6669.3569.3544.7351.7654.458.863.265.8467.5970.23髒血32343638404246485052546(x)/b73J477.2679.983.4286.9489.5?93.9796.6199.25101.89102.7710&0420160402010 20 30 40 50距离X/m602-60由上表数据作图如下:20160402010 20 30 40 50距离X/m602-60所以耳=2Ay/A〃-2/1.6395x1000-1219.88m/s3深度h2cos/计算得K=143.28匕—2cos/计算得K=143.282vl-sin2/2v/l-(r；/r2)2由tQ=tl+t2・Th=KtQ得下表表三5,h数值表®|x/m81012 141618202224262830tO/ms1&5816.8316.8217.716.82111815.0615.0?15.952.6621422414022.409972.5360562.409972.031712.1577972.159232.285316距离山323436384042444648505254tO/ms15.9417.716.8215.0613.312.4311.5510.6：9.791.154.512.2838832.5360562.409972.1577971.9056241.780971.6548841.5287981.4027111.0244520.646153由上表做出剖而图如下:

53.1.510.500102030 40 503553.1.510.500102030 40 50352距离X/m602-6深度剖面图2.3结果解释由以上计算结果及深度剖面图可知，地下浅层大致分为两层，第一层为低速层，速度人概为279nVs,第二层为高速层，速度人概为1220m/So两地层的分界面买深为1〜3米，且沿着测线由南到北界面埋深逐渐由3米渐减小到2.5米，然后由2.5米略微增加，最后再减小到1.25米，具体趋势参见图2・6。三反射波法地震勘探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而上反射回地面的地震波动，研究由不同界面反回來的反射波场，可以解决地下岩层的产状、结构、构造，共至于岩性等问题。3.1数据采集3.1.1采集仪器同折射波法勘探，具体参见图2-2,2-3激发条件：实习中采用锤击震源，工作时要求把触发开关与大锤的连接线绕过启部，以免锤击在连接线上，而且落锤要有力，干净利索，不得回弹。接收条件：检波器匸作时要半稳垂直并准确地紧埋在地面接收点的位置上,并与电缆正确连接，防止漏电、短路，接触不良、极性接反，埋置前先清除浮土及周围杂草。3.1.2观测系统根据课本所学知识，结合实际工区情况，并进行试采集后，我们确定