基于频散曲线合成面波地震记录的方法.pdf

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1、第38卷第2期煤田地质与勘探Vo1．38NO．22010年4月C0ALGE0LOGY&EXPL0R棚0NApr．2010文章编号：1001—1986(2010)02—0059—04基于频散曲线合成面波地震记录的方法胡明顺，潘冬明，李娟娟，陈涛，夏暖(中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221008)摘要：准确提取频散曲线是瑞雷波勘探的重要环节，检验各种频散曲线求取方法的正确性和稳定性至关重要。基于频散曲线，选择抽样脉冲信号作为子波，推导出了合成单炮面波地震记录的理论公式，并利用该公式，针对不同弹性层状介质模型

2、的频散曲线合成了面波地震记录。通过对其波场特征对比和频谱分析，同时采用频率一波数域法反求其频散曲线，结果与模型频散曲线几乎相同，从而充分验证了该面波合成方法的正确性。关键词：频散曲线；面波记录；脉冲信号；层状介质中图分类号：P631文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001．1986．2010．02．015Themethodofsynthesizingsurface-waveseismogrambasedondispersioncurvesHUMingshun，PANDongming，LIJuan

3、juan，CHENTao，XIANuan(SchoolofResourceandEarthScience，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract：AccuratelycalculatingdispersioncurveinRayleighwaveexplorationisanimportantstep．Itisvitaltotestthecorrectnessandstabilityofvariousmethodsoncal

4、culatingdispersioncurve．Thispaper，basedondisper—sioncurve，derivesthetheoryformulaofsynthesizingsingleshotsurface-waveseismogram，whichselectssamplingpulsesignalasawavelet，andsurface—waveseismogramsfordispersioncurvesofseveralelasticlayeredme—diaaresythesisedby

5、theformula．Itissuficientlyprovedthatthesyntheticmethodiscorrectbywavefieldchar—acteristiccontrast，frequencyspectrumanalysis，andinverselycalculatedtheirdispersioncurvesbyfrequency—wavenumberanalysismethod，SOthismethodprovidesanewtheoreticalprincipleandmeanstoe

6、valuateothermethodsofextractingdispersioncurve．Keywords：dispersioncurves；surfacewaveseismogram；samplingpulse；layeredmedia瑞雷波勘探是一种新型的工程地球物理勘探方产生脉冲振动，一次激振可以在岩土体中产生宽频带法。由于瞬态瑞雷波法较稳态法具有生产更方便等优瑞雷波。据此，为尽量与实际子波相吻合，选择抽样势，近年研究瞬态瑞雷波频散曲线提取的成果很多。脉冲信号作为面波记录合成用子波，其时间函数为]目前，

7、瑞雷波勘探频散特性曲线提取的方法主要有两口(f)：—sin(2nfot)—，(1)道分析法和多道分析法。其中两道分析法有传统的互丁cf相关法¨；多道分析法有频率一波数域分析法[2】。此外，式中厂0为上限频率；t为时间。抽样脉冲信号时域近年来时频分析技术在频散曲线求取上也得到了迅速波形如图1a所示，其频谱函数为r一发展[3-41。如何检验这些频散曲线求取方法的正确性和稳定性；评价相应方法的合理性和可行性，深入认识(_厂)：=j{2nf0I。～，(2)复杂介质面波波场特征，从而做出更合理的地质解释10Ifl>f0显得

8、尤为重要。为此，本文提出了基于频散曲线合成式中(，)为振幅；f为频率。其振幅谱如图1b所理论瑞雷面波地震记录的方法来解决以上问题。示。由式(2)可知，抽样脉冲信号的频谱函数虚部为零，相位恒等于零，是一零相位信号。用此信号作1面波记录合成方法原理为震源子波，其频带宽度可根据频散曲线上限频率1．1子波的选取来定，此外各频率成分能量分布均匀且具有分辨率瞬态瑞雷波勘探法采用冲击荷