纵、横波法在浅层地震勘探中的综合运用

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1、纵、横波法在浅层地震勘探中的综合运蔡娉婷江苏煤炭地质物测队摘要：根据苏皖某区内已知地质资料，该区内新构造运动十分强烈。通过纵、横波联合勘探对活断层的展布特征及活动性进行分析，并采用多种震源激发，探讨齐激发方式对不同探测深度、地层的适宜性。在充分分析纵波勘探、横波勘探特点的基础上，针对浅层横波的低速度、短波长的特点，利用横波勘探可以对第四系覆盖层进行更详细的分层，进一步解释断层向上延伸位置的特点，避免纵波勘探浅部的肓区，采用纵、横波联合勘查，使深、浅部地震资料得到互补，达到提高纵向分辨率的目的，提高对松散沉积地层划分及构造的勘探效果。关键词：纵波;横波;地震地质条件;多种震源激发

2、;断层位置;作者简介：蔡娉婷（1984-）,女，工程师，毕业于东华理工大学勘查技术与工程专业，现工作于江苏煤炭地质物测队，主要从事地震勘探工作。收稿日期：2017-06-20Received：2017-06-200引言浅层反射波法在松散沉积地层屮，对地层层序的划分有很好的效果，根据地震波类型的不同可分为纵波法、横波法等勘探，纵波勘探是地震勘探中的一种常规方法，但纵波勘查在浅部存在勘查盲区，由于横波速度比纵波低，对于厚度较小的同一岩层，横波传播所用的时间比纵波长。因此，横波分辨薄层的能力比纵波强，对于要求高分辨率的浅层地震勘探，可以采用传播速度较低的横波法进行勘查［1-3］。本次

3、工作采用纵、横波联合勘探对活断层进行调查，屮深部采用纵波法勘探，根据基岩面及新近系内反射层错断、扭曲特征，解释推断活性断层的位置，纵波浅层地震勘探盲区在80^100m以浅;对于发育到第四系上部，纵波盲区进行横波观测，它的盲区一般12〜15m以浅，横波勘探可以对第四系覆盖层进行更详细的分层，进一步解释断层向上延伸的位置。1勘探区概况1.1构造测区在大地构造单元上大部分地区属大别-苏鲁中生代结合带，区内新构造运动以差异性断块构造类型为主，不同构造体系和不同构造形式的断裂彼此切割、错移，形成隆、凹相间的断块，该断裂带由多条主干断层（NNE10。±）组成。进入新构造活动时期后，断层活动

4、强烈，并控制或影响了第四系的沉积。1.2地层本区覆盖层包括新近纪和第四纪地层，全区均分布，但地层发育不全。新近系广泛分布，沉积厚度及范围严格受基底构造控制，最大沉积厚度约120m;第四纪地层沉积厚度差异较大、地层发育不全，其厚度与新构造不均匀升降密切相关，低山残丘、城岗等隆起区沉积厚度较薄，一般20^40m,沟谷坳陷区沉积厚，达70mo1.3表、浅层地震地质条件工作区地形较为平坦，道路纵横分布，交通方便，为本次施工的有利条件。工作区潜水位较浅。表层岩性以砂质粘土、粘土夹砂为主，该层为较好的地震波激发层位，面波干扰不明显。二维地震纵波剖面需要穿过部分较为密集的村庄，测线两边村庄稠

5、密，工厂、车辆等随机干扰源较多，不仅采集受影响，而且会造成浅层地震资料缺失。1.4中、深层地震地质条件第四系和新近系均为较稳定型松散冲积层，各单元地层由砂土层、亚粘土、粘土、细砂、粗砂及相间而成，各单元地层相互间存在一定物性差异。尤其是具备一定厚度（一般在厚度大于5m时）的亚粘土、粘土与其上下的砂土，或与砂砾层物性差异较大，能产生多组较好的地震反射波（Tg波、TNt波、Tg波），组成新生界主要岩性的松散冲积层，与下伏口垩系基岩物性差异极大，基岩面经长期风化剥蚀作用，表面较为平整光滑。所以此界面是良好波阻抗界面，能形成较强的T、_波。反射波在纵波时间剖面上的特征如图1所示。IA•

6、••ii■I—fl图1反射波在纵波时间剖面上的特征下载原图覆盖层下伏新元古代及中牛代地层，己知区域资料表明，新元古代地层岩性多以厚层灰岩为主，中生代白垩系地层主要岩性为中性火山碎屑岩、熔岩，地层成层性较差，在地震时间剖面屮反射波多呈断续杂乱的状态。综上所述，工区表、浅层二维地震地质条件一般;新生界至基岩面地震地质条件较好、反射波组发育比较丰富，基岩内地震地质条件较差。2纵、横波法综合运用2.1测线布置测区内断裂构造以北东走向为主，测线方向为东西向有利于控制构造位置，区内布设纵波勘探测线4条，其中L4和L2-1线为炸药震源激发，测线尽量避开村庄等地物，减少地物对施工条件的影响；由

7、于L2-2和L2-3线施工条件限制，采用安全、高效的可控震源替代炸药震源如，线位沿省道布设，施工时无法避免过往车流量随机干扰和工业干扰。由于横波法激发能量小，传播距离短，探测深度、范围都不大，且需要在厚水泥路面或柏油路等硬化路面激发，木次横波勘探测线位置选择在可能具有断层、基岩埋深浅的路段布设。横波勘探P1线沿乡村水泥路布设，与L2-1线发现断点位置大致平行相距约1.5km。2.2观测系统及釆集参数纵波法观测系统采用水平叠加多次覆盖观测系统，采用5in道距、40in炮距、256道接收，中间激