高分辨地震仪和数字深层地震仪在天然面波勘探中的应用.pdf

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1、!$王桂梅!高分辨地震仪和数字深层地震仪在天然面波勘探中的应用第#(卷!第#期高分辨地震仪和数字深层地震仪在天然面波勘探中的应用王桂梅!余坤铂#重庆地质仪器厂!重庆$"""%%$摘!要+天然源面波法也称微动法!从微动信号中提取瑞利面波的频散特性!最后通过对频散曲线反演来推测地下的横波速度分布!从而推断出介质的物性参数#关键词+地震仪$面波$激发$勘探中图分类号+E)%#D$%!!!!!文献标识码+F!!!文章编号+#""&!*!G#!"#$$"#""!$"$"!引言#!天然面波勘探面波是沿着介质表面传播的波动&自由边界的#'#!天

2、然面波采集对采集系统的要求存在使这种波动与体波的行为#纵波和横波$有着本天然源面波是由微弱振动引起的!频率低&所质的差别&面波的主要能量集中在一个波长范围以对采集系统的要求也有其特殊方面+低频特性好'内!波长越长的面波振动穿透深度越大!其速度也受整机噪音小'采集通道一致性#相位和振幅$好'对于到越深介质的物性参数的影响&因此!如果测定了分散采集系统来说!应该具备高精度的时间系统!以不同波长的面波速度!就可以推断出对应介质的物保证整个采集系统的时间同步&性参数&#'!!天然面波的数据采集方式面波容易激发和探测&其能量占震源能量的天然

3、面波的数据采集目前有统一采集和分散采!,%&而且!面波随震源距离的增大其衰减速度比体集方式两种&统一采集方式是各个探测点的振动信波衰减的要慢的多&号或振动信号数据通过线缆传送到集中采集系统中人工主动源面波主要靠机械冲击作为震源!频进行记录和保存&这种采集方式适用于观测台阵空率在几十赫兹左右!其探测深度受震源和排列长度间尺度较小的情况&分散独立采集方式适用于各种的限制!一般不会超过%"3&尺度的观测台阵&但对各台采集仪器的时间精度要地球表面存在着微弱振动!这种微弱振动何时求很高!仪器中必须有超高精度的时间系统&何地都存在&引起这种微

4、弱振动的震源来自于自然Yfg$*,!$,#!高分辨地震仪是一款统一集中现象和人文活动&前者由河川的水流*风*雨*气压采集系统&通过大线电缆将埋置在各个探测点的检变化*海浪*潮汐等的变化而产生'后者如机器*车波器信号传送到地震仪中!然后进行统一集中采集辆以及人类的日常生活*生产等产生&这种微弱并显示采集波形*存储数据等&振动信号中的大部分能量集中在面波中!我们称Yfg$*,!$,#!高分辨地震仪具有多采集通道之为天然源面波!或被动源面波&天然源面波的#最多$*个采集通道!至少也有#!个采集通道$'频频率很低!一般在几赫兹左右!尤其是

5、自然现象引带范围+"'#Ra!$"""4Ra'整机噪音在全频状态下起的振动信号!频率甚至更低&如此低的频率!其小于#'幅度一致性+优于h"'!,'相位一致性+*<穿透能力也就更强&天然面波的探测深度可达数优于h"'"#3:'动态范围优于#!(^O!采样率+百米&%#'!(*:*)!'(*:*#!(*:*!("*:*(""*:*#3:*!3:*$长期以来!天然地震面波被地震学家用于研究3:**3:*#)3:*%!3:到$""3:若干档'采样点数+地球深部构造&现在!面波已广泛用于无损检测及(#!*#"!$*!"$**$"&)**#&

6、!*#)%*$等!最大记录长场地评价!并逐渐发展成为一种重要的物探方法&度达%!+)*:'前放增益+每六道为一组!由软件可选!收稿日期+!"#%")!*!作者简介+王桂梅##&)*.$!女#汉族$!青海省海南州人!重庆地质仪器厂高级工程师!主要从事弹性波勘探方法研究及仪器研发!重庆市沙坪坝区井口先锋街!号!HIJ+"!%.*&*)%++!!K@3LBJ+8L=5B3IB"#)%D9;3&!"#$年!月地质装备!4%$倍!&%'("##%倍!!$'("#$倍!#!'("##倍$)%*采样间隔-.8#采样长度为#%&-$个样点#以保

7、证转换&!+"!$位)%*转换器$去假频滤波器&随!./0的采样时间长度'连续采样形成-个数据文采样率自动跟踪$在采样率的",!#%倍处为+&'(#件#共计采样时间长度#%./0'图&为原始数据记录'下至#!"'($并配有各种数字滤波器#截频点!+(s)12345678910123456789101234567891012345678910123456789101234567891012345678910123456789100.0&'(处"根据需要人为设置'采集软件可选择定时12.825.6自动采集#自动存储或人工方式采集'完全

8、满足天38.451.3然面波集中式统一采集的要求'在进行天然面波采64.076.8集时#可选择面波勘探采集模式'89.8107.4116.2128.0图#!天然源面波采集原始记录波形图采用加拿大骄佳公司的高级版面波处理软件9:;?@A=B