地震勘探基本知识

地震勘探基本知识

一、基本概念

1、地震：地壳的震动

2、地震波：地壳质点震动向周围传播的形式。

3、地震勘探：用人工的方法（炸药爆炸、可控震源、电火花、空气枪等）使地壳产生震动，利用不同岩石中地震波传播规律不同的特性，探查构造寻找有用矿产的方法。

4、波阻抗：介质传播地震波的能力。波阻抗等于波速与介质密度的乘积（Z=Vρ）。

5、反射波：地震波在传播过程中遇到不同介质的分界面时，一部分按照光学原理发生反射，即反射波。

6、透射波：地震波在传播过程中遇到不同介质的分界面时，一部分按照光学原理发生透射，继续传播，即透射波。

7、折射波：地震波以邻界角入射到介质分界面时，透射角等于90°，透射波沿界面滑行，引起上层介质震动而传到地表，这种波叫做折射波。

8、观测系统：检波点与激发点之间的位置关系。

9、排列长度：激发点与最远一道检波点之间的距离。

10、偏移距：激发点与最近一道检波点之间的距离。

二维观测系统（六次叠加）

三维观测系统

11、信噪比：有效波振幅与干扰波振幅的比值。

12、分辨率：两个波可以分辨开的最小距离叫做分辨率。

13、屏蔽：地震波传播到介质分界面后，一部分能量返回形成反射波，一部分能量透过界面继续往下传播，当遇到另一分界面时，一部分返回，另一部分透过界面继续传播。第二个界面往回返的能量遇到第一个界面时，一部分能量返回下部，另一部分能量透过界面回到地表，地面接收到的第二个界面反射的能量大大降低，我们称这种现象叫作屏蔽。上部界面的反射系数越大，则接收到的下部界面的能量越小，称屏蔽作用越厉害。

二、地震勘探的阶段划分

（一）设计

1、收集测区有关的地质、物探及测绘资料。

2、实地踏勘，了解地震地质条件（包括地形、地貌、植被、河流、道路、潜水位、新生界盖层厚度、岩性及结构、勘探目的层的埋藏深度、构造形态和断裂发育程度等等）。

3、对前人的地质工作成果作出客观的评价。

4、针对地质任务确定工作方法及观测系统。

5、在平面图上布置测网，统计工作量。

6、编写设计文字说明。

7、测线的布置原则：主测线尽量垂直地层走向或主构造走向，并尽量与以往地质或物探勘探线重合。联络测线原则上与主测线垂直。（二）资料采集

资料采集是地震勘探的基础工作。其质量的好坏直接关系到资料处理的顺利与否及完成地质任务的精度。

1、按设计要求安置检波器，铺放电缆。

2、通过试验确定激发因素（爆炸井深、炸药量或可控震源的振动次数、扫描频率、扫描时间、扫描电平等）和接收因素（道距、偏移距、组合个数、组合形式、排列长度、迭加次数等）。

3、采用最佳因素沿测线施工，进行资料采集。施工中要尽量使测线附近保持安静，减少人为干扰。

4、一条线（或一束线）施工完后，用现场处理系统及时进行处理，以确定采用的技术参数是否合理，成果是否可信，能否完成预定的地质任务。

（三）资料处理

资料处理是将来自地下同一反射点的多个信号进行动、静校正后，迭加在一起，并进行滤波、反褶积、偏移、振幅恢复和提高信噪比，以提供供解释的时间剖面（或数据体）的工作。资料处理也是地震勘探的关键环节。其质量好坏将直接关系到提交成果的优劣。

资料处理一般进行预处理、速度分析、静校正、动校正、迭加、DMO 速度分析、DMO迭加、反褶积、滤波、振幅恢复、去噪、偏移等工作。

二维勘探处理成果为单条线的时间剖面，三维勘探处理成果为勘探区的数据体。

不同显示方式的时间剖面

三维数据体

（四）资料解释

地震资料的解释工作是将物探资料变为地质成果的研究过程，集物探知识、地质知识和解释经验于一体，由浅入深、由表及里地不断深入，以使成果更符合于实际。

1、根据测井曲线制作人工合成记录，确定反射波的地质属性。

2、对比：依据反射波的运动学特征和动力学特征，对反射波进行追踪。

3、对主测线、联络测线进行闭合检查。

4、制作等时线图。

5、制作速度分布平面图。

6、进行时深转换和偏移归位，制作勘探目的层的等高线图。

7、制作地震地质剖面图。

8、编写报告文字说明。

三、影响地震勘探精度的因素

（一）目前地震勘探能完成的地质任务

1、二维（为开采方法打基础）

①勘探目的层的埋藏深度和构造形态。

②落差大于10m的断层性质及产状。条件好的地区，反射波多，产状准确；差的地区，反射波少，品质差，确定的产状不准。

③主采煤层的煤厚变化趋势。

2、三维（为采区布置提供资料）

①同二维，断层可达5m。

②由于三维的偏移归位是计算机实现的全三维归位，故资料较准确。

3、多波勘探再配合磁法、电法等其它方法，可以查明地应力分布情况、富水情况、断层导水情况、采空区及富水情况、火成岩侵入体的空间形态等地质问题（条件具备时）。

（二）影响地震勘探精度的因素

1、地质条件：包括地形、地物、潜水位深浅、第四系厚度及结构、目的层（主采煤层）的厚度和深度、倾角大小、构造复杂程度等。

2、观测系统的合适与否。

3、野外采集

①检波器安置情况

②人为干扰源的警戒情况

③炮井深度（激发层位）

④仪器状况

⑤炸药、雷管的质量或可控震源的振动情况（多台时同步与否）

4、资料处理

①流程和参数正确与否

②滤波挡合适与否

③振幅标定合理与否

原则：处理结果要有较高的信噪比和分辨率

5、资料解释

①解释层位与地质异常对否

②时深转换速度的准确性

③做图方法（归位）合理与否