物探新技术——微动探测技术介绍

演获取 Ｓ波速度结构的地球物理探测方法。该方 法不受 电磁及噪声干扰 影响 ， 探测深度 大， 虽 然当前仍存在一定的局 限， 但其显示的优越性表明该技 术是一种很有前景的新技术。 ［ 关键 词 ］微动 探 测 ； 瑞 雷 面波 ； 反演 ； 地层 波速 结构 ； 测 深 ［ 中图分类号］ Ｐ ６ ３ １ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ０— ５ ９ ４ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ７ ５— ０ ３ ２ ０ １ ２年 １ 月， 在《 国际地球物理期刊》 第１ ８ ８
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产探测、 煤矿陷落柱及采空区探测、 工程地质勘察 （ 铁路 、 地铁 、 城市地质调查 ） 等 多个领域提供 了
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种新 技术 。
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１ 微 动 探 测 方 法 的 由来
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地 球表 面无论 何 时何地 都存 在一 种 天然 的微 弱震 动 ， 被称 为 “ 微动” 。微 动探 测 方 法 （ Ｔ ｈ ｅ Ｍｉ — ｃ ｒ ｏ ｔ ｒ ｅ ｍ ｏ ｒ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ Ｍ ｅ ｔ ｌ ｌ ｏ ｄ ， 简称 Ｍ Ｓ Ｍ） 是 从 圆形 台 阵采 集 的地 面微动 信号 中通 过空 间 自相关 法提 取
ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍｉ ｅ ｒ ｏ ｔ ｒ ｅ ｍｏ ｒ ａ ｒ ｒ ａ ｙ ａ ｎ ｌｙ ａ ｓ ｉ ｓ ．Ｇ ｅ ｏ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ
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ｒ ｕ ｔ ／ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ／ ｏ ｎ ａ ／ ． ２ ０ １ ２ ， １ ８ ８ （ １ ） ： １ １ ５ —１ ２ ２ ） 的论
２ ０ １ ３年 ３ ０卷 第１ 期（ 总第 １ １ ４期 ）
贵
州
地
质
Ｖ ｏ １ ． ３ ０ Ｎ ｏ ． １ （ Ｔ ｏ ｋ １ １ ４ ） ２ ０ １ ３
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物探新技术——微动探测技术介绍
王 洪
（ 贵州省有 色地质和核工业地质勘查 局物 化探 总队 ， 贵 州 都匀 ５ ５ ８ ０ ０ ０ ）
提 出 。
频率一波数法可 以采 取随机布阵的方式 ， 对
工作 场 地要 求不 高 ， 基 本 上 可 以做 到 布 阵 的 随意
性， 但它应满足各个拾震器尽量呈平面展布 ， 以满
２ 工 作原 理 和方 法技 术
２ ． １ 工作原理
微动 测深 的物理前 提 是基 于不 同时代 沉积 地 层之 间存 在 的波速差 异 。地层波 速 与岩石 密度 和 弹性 有 关 ， 新 生界 、 中生 界 、 古 生界 到 中上元 古 界
种 方法 ， 首先 对野外 所采 集 的数 据 ， 通 过付 氏变
地层 的波速差异较 为明显 ， 形成了 由低 到高可 以
文， 该文 例举 了用 微 动探 测 方 法 在 江 苏 吴 江 地 热
井位选址上的成功应用。实测结果表 明， 隐伏 断
裂破 碎带 在微 动视 Ｓ波速 度剖 面上 有 明显 的低速
异常显示（ 见图１ ） 】 。这一方法为探测深部隐伏
地 热 构造开 拓 了一 条 新 的 技术 途 径 ， 也 为金 属 矿
图 １ 江 苏 吴 江 地 热 井 位 选 址
微 动 视 Ｓ波 速 度 剖 面
Ｆｉ ｇ ． １ Ｍｉ ｅ ｍｔ ｒ ｅ ｍｏ ｒ Ｓ ｗａ ｖ ｅ ８ ｐ ｅ ｅ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ
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曲 科 鲤 ｛ 静 挣
卷第 １ 期ｌ ｌ ５—１ ２ ２页上， 发表 了由中国科学院
地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等撰 写的一篇《 利用微动排列分析方法测量 隐伏地热 断层 》 （ Ｍ ａ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｅ ｐ ｌ ｙ—ｂ ｕ ｒ ｉ ｅ ｄ ｇ ｅ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ ｆ ａ ｕ ｌ ｍ
［ 摘
要］ 微 动探 测技 术是 中国科 学院地 质 与地球 物 理研 究所 副研 究员徐 佩芬 博 士等近 年 来在
传统微 动 测深 的基础上 研 究发展 的一种探 测新技 术 ， 并 率先应 用于 国内 多个勘探 领域 。 该 方 法 是 利 用拾震 器在 地表接 收各 个 方 向的 来波 ， 通过 空 间 自相 关 法提 取其 瑞 雷 面 波频散 曲 线 ， 经反
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足可以接收到各个方向的来波条件。在实际勘探
过程中， 也可采用规则布阵， 通常以一个拾振器为
中心 ， 其它测点在周围形成若干个边长不等的正 三角形 ， 这样在处理 分析资料时既可也使用频率
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波数法 ， 也可使用空间 自相关法提取面波 。 频率一波数方法是在频率域进行面波提取的
２ ． ２ ． ２ ． ２ 数据处理方法
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贵
州
地
质
２ ０ １ ３年 ３ ０卷
的基础上研究发展 了微动剖面探测技术 ， 并率先
法 的继 承与 创新 。基 于台 阵技 术 的微 动理论 早年
以画出相速度一频散曲线 ， 进而进行地质分层 。
２ ． ２ ． ２ ． １ 野外工 作方 法
应用于国内多个勘探领域 ， 是对传统微动探测方 ２ 。 ２ ． ２ 频率 一 波数法 由美国地球物理学家 Ａ ｋ ｉ （ １ ９ ５ ７ ） 和Ｃ ａ ｐ ｏ ｎ （ １ ９ ６ ９ ）
其瑞雷面波频散曲线 ， 经反演获取台阵下方 ｓ波 速度结构的地球物理探测方法 。该方法 曾广泛应
用于地震构造探测及场地稳定性评价等方 面， 应 用领域很有限。徐佩芬等近年来在传统微动测深
［ 收 稿 日期］ ２ ０ １ ２— １ ２ — １ ２ ［ 作者简 介］ 王洪 （ １ ９ ６ ７ 一） ， 男， 湖南双峰人 ， 物探高级工程师 ， 硕士 ， 长期从事地物化研究工作 。