地震勘探方法简述
李 佳 中国有色金属工业西安勘察设计研究院
张翠翠 中国有色金属工业西安勘察设计研究院
摘 要：地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。本文通过对地震勘探的两种方法过程的简述对地震反射波勘探和地震折射波勘探方法进行了一定小结。 关键词：地震反射波勘探；地震折射波勘探
地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时,遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面,用专门的仪器可记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或仪器处理,能较准确地测定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法,也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来,应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展。
杂，探测的目标层具有浅、小，形态复杂等特点，探测时需采用小偏移接收。为提高地震记录的信噪比，压制多次反射等干扰，采用单边激发多次覆盖系统。仪器记录方式为模拟滤波全通(AP)。如果试验测线在水田中的缘故，水田中的淤泥、粘土都在水的浸泡中呈松散状态，这样肯定会对接收效果产生很大的影响。
1 地震方法
1.1 地震反射波勘探
浅层地震地质条件，这一部分包括地形、地貌、植被、潜水面变化、基岩以上现代沉积的岩性和厚度的变化等因素。它们决定了地震波的激发和接收条件及资料处理中表层静校正的难度。浅层地震反射波勘探是利用介质的弹性差异探测地下目标物的一种物探方法。反射波法是在离震源较近的若干观测点上，测定地震波从震源到不同弹性的地层界面上反射后回到地面的旅行时间，测线不同位置上的法线反射时间的变化反映了地下地层的构造形态，从而达到划分地质层位或断层、采空区和岩溶等地质情况。1.2 现场工作方法
根据场地的条件及工作的重要性，作业区内应进行震源、检波器、观测系统等的试验工作。在试验论证的基础上，确定了各类采集参数。为提高分辨率多采用小药量的激发方法，这是因为从激发频谱上看，小药量能激发出比例较高的高频成份，有利于提高分辨率。因此，工作的激发震源采用小炸药量爆炸激发，这样就可以确保在达到和超过需要的探测深度的情况下，提高震源的激发频率。1.3 接收系统
浅层地震的接收系统性能是由检波器、地震仪参数、观测系统等来决定的。检波器的作用是将地表振动的机械能转换为电信号。检波器的自然频率过高，会抑制低频能量的转换，降低频带宽度，而且会使有效频段落在非线形区，产生非线形失真，降低分辨率。因此，要根据工作情况采用适当的检波器。地震地质条件决定了观测技术的选择，观测技术的选择是否合适，直接影响探测效果，浅层地质条件比较复
1.4 数据处理流程
地震数据处理的目的是通过各种功能的地震处理，达到压制干扰增强有效反射信息，提高信噪比和分辨率，获得能够直接反映地下地质信息，直接进行地质解释的水平迭加偏移时间剖面。其主要干扰为面波和声波。整个过程的处理流程为:原始数据→解编及格式转换→道炮编辑→能量均衡→消除声波干扰→带通滤波→FK频谱分析→选排→静校正→动校正初步迭加→混波→中值滤波→FK信噪分离→最终水平迭加剖面→时深转换。
2 地震折射波勘探
折射波资料具有低频、干扰严重的特点,但它可作为反射波资料的一种补充,用于追踪反射不好地段的地质构造。图5 和图6 中方框两边箭头所指波组特征相一致,但折射波的信噪比、分辨率皆比反射波剖面的高。方框内高部位就是ESQ背斜,SK1井位于该位置.从折射波剖面上看, TS 面地层的背斜特征较清晰,而反射波剖面上则较差。因此折射波地震勘探较好
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地解决了TS 面及其内幕，折射波形成的条件不仅要求界面两侧的速度不等,而且必须满足下层介质的速度V2 大于上层介质的速度V1。浅层地震勘察折射波法是通过在地面人工激发地震波,地震波在地下介质传播过程中,通过地层折射到达地面,经埋置在地面的检波器接收后输入地震仪,通过地震仪进行信号放大和采样后将波形数据记录于磁盘。通过计算机对接收到的地震波的时间、相位和振幅等信息进行分析和解释,计算出地层的纵波速度和埋深,并根据波速确定围岩类别。根据地震波在岩层中的传播速度以及相位和振幅等信息,确定构造破碎带或裂隙带的位置和规模。2.1 现场工作方法
采用一定的检波点距,根据具体情况选择一个排列长度,放炮激发制造人工地震,一般分为近炮,中炮,远炮。控制表层波速测试检波距和偏移距。测线位置采用经纬仪定向,测绳定点。2.2 数据处理流程
1) 炮序重排。将所放炮按炮点站号重新排序,观察每一炮折射波的特征,可对整条测线的折射波变化情况进行充分了解。
2) 折射波去噪。剔除折射波资料工作不正常道,用交互处理软件将初至之上的干扰全部去除,对折射波资料进行随机噪音衰减,用RPF 加强折射波同相轴,提高折射波资料的信噪比。
3) 折射波速度分析。用共深度点面元折射波资料交互处
理软件并结合常速扫描对折射波资料进行速度分析。
4) 折射波动、静校正。动校正功能是将折射波同相轴在反射波t0 时校平,因此,需要反射波叠加速度和折射波速度。与反射波同相轴动校正后存在短波长静校正问题一样,折射波动校正后,由于速度的原因,折射波同相轴同样也存在短波长静校正问题,因此需进行剩余静校正处理,提高折射波处理成像精度。
5) 叠加、偏移及叠后去噪处理。采用RPF及RNA衰减随机噪音,提高剖面的信噪比。偏移方法采用FD有限差分法。浅层初至折射地震探测在工程地质调查方面，不仅适用于大型高层建筑以及桥梁、水坝、码头等的基底勘察，而且也适用于高速公路、铁路等路基勘察和各种隧道勘察，同时对水文地质调查和其他方面（城市断层探测、古墓探测、废料埋置场地探测等）也十分有效。
参考文献：
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[3]邓超文.浅层地震反射波法在岩溶区公路桥位勘察中的应用，湖南交通科技[J]，2007.9，3(33)：71~74.
（上接第338页）
3 定额用药量与工程实例用药量对比
根据工程实例中各类岩石的单位耗药量与定额中各类岩石单位耗药量对比，表明定额中各类岩石的单位耗药量与实际施工生产情况实行吻合的。（在实际施工中土质类是不需要炸药的，只是在土质中有大的孤石之类的岩土需要用炸药。）
满药的数量。每卷炸药的长度为20厘米，质量为0.15kg。
孔垂直深度1米掏槽眼及周边眼用药量（表6）
单位掏槽眼周边眼单位掏槽眼周边眼
软石kgkg软石kgkg
次坚石0.450.0375次坚石0.600.0375
坚石0.600.075坚石1.350.075
0.600.075
4 各孔位药量分配方法及用药量
4.1 各孔位炸药量分配方法
第一步：对井巷、隧道岩石类别进行准确地分类
第二步：根据井巷、隧道断面积与各类不同岩石的单位耗药量以及开挖深度计算出一个掘进循环用药总量；
第三步：根据断面布孔的掏槽眼数及每个掏槽眼所用药量计算出掏槽眼所用药量；
第四步：根据断面布孔的周边眼（光爆孔）数及每个周边眼所用药量计算出周边眼所用药量；
第五步：根据一个循环用药总量，减去掏槽眼及周边眼的总用药量，再除以断面布孔的辅助眼数，即为每个辅助眼所用药量。
4.2 各类岩石掏槽眼及周边眼用药量
表六给出了爆破孔垂直深度为1米的各类岩石掏槽眼及周边眼的装药量。而在实际施工生产中软石一般一个掘进循环为1.5米。故软石掏槽眼用药量要乘以1.5。而次坚石、坚石一个掘进循环为3米，打眼时垂直深度在3.5米。所以大断面掏槽眼孔深度在4.5米左右。故此次坚石、坚石掏槽眼装药量为3kg。实际施工操作中次坚石、坚石掏槽眼一般装满药，留够20-30厘米位置堵塞炮眼即可。所以掏槽眼装药量不是简单的每延米装药量乘以孔深的关系，而是孔深度减去20厘米后装
孔垂直深度1.5米掏槽眼及周边眼用药量（表7）
1.350.075
孔垂直深度3.5米掏槽眼及周边眼用药量（表8）
单位掏槽眼周边眼
软石kgkg
次坚石
坚石3.000.225
3.000.30
周边眼装药量随孔深度增加变化不是很大。这主要取决于岩石不同周边眼间距不同，孔数量不同。一般情况下，软石周边眼间距为30厘米，次坚石周边眼间距为45厘米，坚石周边眼间距为50-60厘米，一般不大于60厘米。
5 结束语
本文作者根据现场施工经验针对一般井巷、隧道一次爆破循环深度给出了不同类型围岩的掏槽眼、周边眼用药量。初学者根据这些数据以及相关药量分配方法，结合其他相关爆破知识，对井巷、隧道开挖爆破具体的施工基本上有了一个可操作的依据。同时在具体的生产实践中要根据不同工程地质条件加以适当的调整，以丰富、完善自己对爆破技术的运用水平。
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