天然源面波勘探天然源面波勘探.ppt

黄河勘测规划设计有限公司 YREC YREC 天然源面波勘探技术 黄河勘测规划设计有限公司工程物探研究院 Yellow River Engineering Consulting Co., Ltd. 余凯 内容提要 文章回顾了天然源面波勘探发展的历史,介绍了解天然源面波勘探的技术特点以及几种数据处理方法，主要讨论了天然源面波的应用和研究方向，总结了天然源面波勘探的技术优势。 国内外发展概况 方法技术特点 微动没有特定的震源，振动来自观测点的四面八方，携带有丰富的地球内部信息。微动是由体波（P波和S波）和面波（瑞雷（Rayleigh）波和勒夫（Love）波）组成的复杂振动，其中面波的能量占信号总能量的70％以上。 地 震 波 微 动 S 波 P 波 微 动 方法技术特点 理论上来讲，微动可以看作是一种稳定的随机过程，是随时间和位置适量而变化的一种自然现象，某一时间段的微动记录可以作为稳定随机过程的样本函数来看待。同时，可用时间与空间上的平稳随机过程进行描述。天然源面波（微动）勘探方法就是以这种平稳随机过程理论为依据的，由微动信号中提取面波的频散曲线，然后通过对频散曲线的反演，得到地下横波的速度结构。 方法技术特点 方法技术特点 天然源面波的研究及应用 规则台阵到不规则台阵：以往的空间自相关法一直采用规则台阵,但实际工作时不方便,后来冈田等进一步研究使得SPAC法在不规则台阵上也能够适用。采用非规则台阵的空间自相关法(SPAC法)称为扩展的空间自相关法(ESAC法)。 微动单点非规则台阵示意图　 微动单点规则台阵示意图　 天然源面波的研究及应用 天然源面波的研究及应用 图1 图2 图3 图4 天然源面波的研究及应用 关于观测台阵（台阵半径）和探测深度的研究：2002年提出F-K法有效波长范围为台阵半径的2.3~6.8倍，SPAC法有效波长范围为台阵半径的3.2~17.2倍。在10个观测台阵中，有效波长范围上限随地下构造的不同和台阵的大小而变化，但SPAC法的上限都比F-K法大。 推定可能的位相速度的最短波長： 推定可能的位相速度的最長波長： 天然源面波的研究及应用 1、无需人工源，不受场地限制，野外作业简便, 勘探周期短，成本低。尤其适用于地面障碍物覆盖区的构造勘探。 2、由于使用面波，不受浅层高速层屏蔽作用的影响。 3、探测深度大。根据台阵观测半径大小，勘探深度从地表~3000多米。 天然源面波勘探的技术优势 工程实例 土石界面探测： 观测半径:20、40、80、160m 断层探测： * 从4个方面介绍工作开展情况 * 黄河勘测规划设计有限公司 YREC YREC * 从4个方面介绍工作开展情况 *