第七讲(瑞雷波).ppt

一、瑞雷波与瑞雷波勘探 二、瑞雷波勘探的基本原理 三、瑞雷波勘探的资料采集 四、瑞雷波勘探的资料处理与解释 五、在工程与环境物探中的应用 二、瑞雷波勘探的基本原理 二、瑞雷波勘探的基本原理 二、瑞雷波勘探的基本原理 二、瑞雷波勘探的基本原理 二、瑞雷波勘探的基本原理 二、瑞雷波勘探的基本原理 三、瑞雷波勘探的资料采集 五、应用实例 4 应用实例 4 应用实例 5 在工程与环境物探中的应用 5 在工程与环境物探中的应用 1 瑞雷波与瑞雷波勘探　　　　　　　　　　　 瑞雷波本身固有的特性： 　　1瑞雷波是非均匀平面纵波与非均匀横波沿自由界面传播时相互迭加而形成的，主要能量集中在界面附近，如能开发激发与接收瑞雷波的仪器，就可以探测近地表层的地质状况，克服常规勘探中盲区的困难； 　　2瑞雷波传播的速度比纵波、横波都低。使勘探工作有可能更精确地计算相应的速度值及其变化，更细致地反映地层的变化情况，提高勘探分辨率。 　　3瑞雷波能量的衰减比体波的几何扩散要慢。 　　这些特点，使得利用瑞雷波为有效波进行勘探的设想变为现实，瑞雷波勘探方法作为地震勘探方法的一个分支得以创立并日益发展。 4.1 稳态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.1 稳态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.1 稳态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.1 稳态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.1 稳态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.1 稳态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 前期处理 由于瞬态法勘探中波场的复杂性，即除了有效的不同频率成分的瑞雷波外，还包含规则干扰(如直达波、折射波和浅层反射波等)和不规则干扰。因此，前期波场分离(滤波处理)是非常必要的。它将直接影响到解释的精度。常采用的方法主要有初至波切除、一维和二维滤波等。此外为计算速度VR—f关系曲线，还需对记录进行频谱分析或相关谱分析等处理。常见处理流程见图。 4.2 瞬态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.2 瞬态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.2 瞬态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.2 瞬态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.2 瞬态法 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.3 综合解释 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.3 综合解释 四、瑞雷波勘探资料的处理与解释 4.1 岩巷超前探测 焦作冯营矿西副巷灰岩巷道，地质推断掘进前方有断层，具体位置不清。钻探因岩层硬度大，进尺慢、费用高，改用瞬态瑞雷波法探测(图4)。曲线显示在8.16m、19.2m和36m有构造存在。掘进结果证明，8m和20m处为松散破碎带，36m处是一条断层。 4.2 巷道底部向下探测 　　肥城矿务局国家庄矿向下探测6煤层与7煤层间粉砂岩、砂岩的结果，与钻孔柱状对比可以看出，对不同界面都有明显反映。 4.3 煤厚测试 　　焦作冯营矿井下测试残余煤厚的实测资料。资料中煤厚2.82m，经验证，该处煤厚1.81m，下面有1m厚的含碳量较高的碳质泥岩，两层密度相近，探测结果作一层处理了。9.8m和28.38m分别对应两层灰岩界面。 5.1 天然地震中的瑞雷波勘探 研究地球的内部结构 研究地壳及地幔的物质组成 研究大地构造 地震灾害的研究 5.2 人工激发的瑞雷波勘探 工程地质勘探 地基加固处理效果评价 岩土的物理力学参数原位测试 地下空洞及掩埋物探测 公路、机场跑道质量无损检测 饱和砂土层的液化判别 其它方面：基岩的完整性评价；场地土　　　　　　 类型、类别划分；滑坡调查；堤坝危险性预测；桩基入土深度探测等等。 * 瑞雷波勘探的基本原理及其在工程与环境物探中的应用 中国矿业大学 瑞雷波勘探是近年发展起来的浅层地震勘探新方法。传统的地震勘探方法以激发、测量纵波为主，面波则属于干扰波。事实上，面波传播的运动学、动力学特征同样包含着地下介质特性的丰富信息。 在地层介质中，震源处的振动（扰动）以地震波的形式传播并引起介质质点在其平衡位置附近运动。按照介质质点运动的特点和波的传播规律，地震波可分为两类：即体波和面波。纵波（P波，压缩波）和横波（S波，剪切波）统称为体波，它们在地球介质内独立传播，遇到界面时会发生反射和透射。 当介质中存在分界面时，在一定的条件下体波（P波或S波，或二者兼有）会形成相长干涉并叠加产生出一类频率较低、能量较强的次生波。这类地震波与界面有关，且主要沿着介质的分界面传播，其能量随着与界面距离的增加迅速衰减，因而被称为面波。在岩土工程中，分界面常指岩土介质各层之间的界面，地表面是一层较为特殊的分界面，其上的介质为空气（密度很小的流体），有时又把它称为自由表面，把