浅表层结构复杂区静校正的优化选取及应用解读

浅表层结构复杂区静校正的优化选取及应用

摘要：不同地区（沙漠、山地及黄土塬区）的表层结构往往有其特殊的复杂性, 由此产生的静校正问题是困扰野外采集和资料处理的关键技术难题。文章首先通过对浅表层结构的调查，掌握勘探区内黄土覆盖区段浅表层地层的结构与速度特点，从实际资料的处理结果出发，通过大量实验及对比论证分析的方法，最终优化选取层析静校正方法取得了优质的叠加剖面，从而为今后类似复杂地区的静校正问题提供了有效的处理方法。

关键词：低速带，层析静校正，折射静校正，微测井

The optimal selection and comprehensive application of the static correction in the complex shallow surface structure areas

Abstract : The surface structure of different areas(desert, mountain and loess tableland area) often have its special complexity, the resulting static correction problem is the key technical problems that troubled collection and processing of the datas.. This paper based on the survey of the shallow surface structure structure , grasps its formation structure of the loess cover section and speed characteristic in the exploration area. And according to the actual data processing results, through a large number of experiments and comparing analysis methods, the tomographic static correction method of the ultimately optimal selection has achieved a high quality stack section in finally.Thus it provides effective treatment method for static correction problem of the future similar complex areas.

Keywords:Low speed belt; Tomographic static correction; Refraction static correction; Micro log

0 前言

复杂地表地区如沙漠、山地及黄土塬区，一般地表起伏变化剧烈，结构复杂，这种地表的不均匀性，在一定程度上会影响地震波的激发和接收响应。静校正问题解决不好会严重制约后续资料处理技术的应用，如影响地质构造的准确成像，导致构造形态畸变、高点漂移等问题[1]。

结合当前静校正方法的种类繁多，如模型静校正，折射静校正，利用反射波进行自动剩余静校正，层析静校正等等[2]。如何优化选取显得尤为重要，使用合适的静校正方法和参数，可以消除由于地表高程及地表低（降）速带厚度、速度横向变化引起的地震波旅行时差问题，最终确保叠加剖面的质量。

1 静校正方法原理及可行性分析

地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上，并且地层速度是均匀的。但实际上地面常常不平坦，各个激发点深度也可能不同，低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊，所以必将影响实测的时距曲线形状[3]。为了消除这些影响，对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等，这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的，因此统称静校正。

折射波静校正是利用生产记录的折射初至信息计算静校正量，既可以计算基准面静校正，也可以计算剩余静校正[4]。它的优点在于利用了大量的折射初至信息，对每一个炮点或检波点进行了多次覆盖，具有较好的统计性，避免了插值引起的误差。这种方法不受静校正量大小的限制，同时能解决长、短波长静校正问题。是目前复杂地区用来解决静校正问题的最主要的方法。但折射静校正的应用基础是折射分层，因此要求工区内存在稳定明显的折射层且容易判断和识别。而在复杂地区，由于近地表的变化对地震波场的改造明显，使地震波场畸变，折射层的识别和判断变得较为困难，因此在一定程度上影响和限制了折射静校正在

复杂地区的应用效果。

层析静校正技术是将近地表结构划分为若干次级地质单元（网格划分），根据预设的初始近地表速度模型，利用拾取的初至折射波旅行时，通过多路径射线追踪技术逐步迭代寻优，反演出合理的近地表速度结构[5]。

本文利用的层析静校正采用的是非线性层析反演，通过正、反演迭代的方法得到速度分布，是解决近地表复杂、初至波动校正非线性的静校正问题的有效技术手段层析反演能较好地解决速度横向变化问题，因而在反演近地表结构中得到广泛运用。层析反演同其他反演方法相比，能建立高精度的近地表模型，因此，能取得好的静校正效果。通常层析反演是利用射线追踪来计算模型的初至旅行时，再与观测记录的初至旅行时进行比较、摄动，最后得到满足精度的近地表模型[6]。进行层析反演时，首先需要建立一个初始模型，并尽量向实际的近地表模型靠近。如果初始模型不合适，不仅收敛速度慢，而且迭代次数多，同时收敛结果有可能与实际模型相差甚远。因此，层析反演初始模型的建立就显得很重要。

层析静校正可以较好的适应浅表层速度结构的纵、横向变化，摆脱了折射静校正法假设地下存在一个稳定折射界面的前提，能更好的适应复杂多变的客观实际地质情况，是目前比较理想的静校正技术[7]。

3 实例分析

本次三维地震勘探区位于山西省沁水煤田西部，沁源矿区安沁井田中部西边界附近。本区地表出露有黄土、现代坡积物以及基岩和其风化层。基本分布规律为：山体上覆盖着薄层黄土和风化岩石，河谷地带主要是砾石和坡积物。这种地表的不均匀性，在一定程度上会影响地震波的激发和接收响应。本区深层石炭二叠系含煤地层沉积稳定，岩性组合及地球物理性质规律较稳定，主要标志层及煤层的测井曲线特征明显、形态独特，物性差异明显。3.1 浅表层结构调查方法及成果分析

针对勘探区浅表层地质地貌特征，本次浅表层结构调查在黄土覆盖的两点采用简易岩芯录井、微测井两种手段联合进行。

（1）、简易岩芯录井

在试验钻孔井中每隔0.5m进行土层取样，观测记录其颜色、硬度、湿度、成分等，了解黄土层垂向结构变化情况，其中：

试验点2： 2m以内为干燥松散表土层，2-6m之间为干黄土，6-15m为干红土，15m以深为基岩。

试验点3： 5m以内为干燥松散表土层，5-9m之间为干黄土，9-10.5m为湿黄土，

10.5-11.5m为干红土，12-14m为湿红土，14-21m为干红土及风化砂岩，21m以深为基岩。（见图3-1）

干红土

干黄土

湿红土