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关于《浅层地震探测方法与技术》的报告

浅层地震探测方法是研究人工在地面激发的地震波，在地壳表层

数百米X围内的传播规律，用以解决矿产地质、水文与工程地质问题

的一种地球物理方法，其主要方法是浅层折射波和反射波法。浅层地

震的根本原理，与普通地震勘探方法根本一样，即：人工在地面激发

的地震波向地下深处传播，遇到不同的弹性介质界面，就会发生反射

和折射现象，用仪器记录反射和折射的返回地面时间，根据上述时间

和接收点与震源的距离关系〔时距曲线〕加以研究，就可以获得地下

相关介质界面的空间分布的资料，即可确定地层的深度、分布、产状

要素与构造形态。

〔一〕浅层地震勘测方法的地球物理根底和地质前提

在外力作用下，物体内部质点位置发生变化，既物体发生形变，

假如去掉外力，物体能够恢复原来形状，如此物体称为完全弹性体，

所产生的形变为弹性形变。完全弹性形变可分为体积形变和剪切形

变。施力于各向同性的均匀无限大弹性体，在弹性形变一定X围内形

成随时间而变化的弹性形变，这种弹性形变的连续传递即为弹性波。

与体积形变相对应的为纵波〔P〕，与剪切形变相对应的为横波〔S〕。

可知弹性波的形成需要两个根本条件，一为有震源，二为有传播震动

的弹性介质，缺一不可。

浅层地震探测方法通常以锤击或小药量爆炸为震源，它作用在介

质上的冲击力力量小、作用时间短，因此可以视岩石等介质为完全弹

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性体加以研究。

浅层地震探测方法是根据地震波的运动学特点，研究地震波前位

置与其传播时间的关系，用以解决地质问题的方法。描述地震波在介

质中的传播时间与几何路径关系的曲线称为地震波的时距曲线。

不同的岩石种类与地质年代不同的岩层，由于波速即波阻抗不

同，它们之间的分界面往往就是折射和反射界面。地震波速取决于岩

石成分，岩石的孔隙度、湿度、地层深度和地质年代等。岩石孔隙度

增加，会使地震波传播速度降低，增加湿度，对疏松岩石波速增加，

致密岩石波速降低。对于新岩石，波速随成层深度增加而增加，而古

老岩石的成层深度如此对波速影响不大。

浅层地震的探测地质效果，取决于工区地震地质条件，低速层的

厚度与其变化，地震界面的分布，地震界面的质量。

浅层地震要求低速层薄和厚度变化较小，因为厚的低速层吸收大

量的地震波能量，严重影响探测深度。工区一定要有一个以上的地震

界面存在，且该界面应该广泛分布并与一定的地质层位相对应，这样

才能有效地解决工区地质问题。地震界面的质量取决于界面两侧的弹

性介质和界面的倾角和光滑程度，一般地震界面倾角应小于30-40

度，界面的光滑度如此影响着界面的连续追踪。

〔二〕浅层地震仪器设备

地震反射波法需用的仪器设备包括震源地震仪器。

震源主要有炸药震源和非炸药震源，非炸药震源主要有：物理撞

击产生震荡比如锤击，此种震源能量较小；空气枪震源，在海水中突

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然释放高压空气，能够在水中造成强烈的振动，激发地震波；电火花

震源，这是利用一对或多对高压电极在水中的放电效应产生火花造成

振动，其特性是频谱较宽，但峰值偏高。此外，利用电磁脉冲,甚至

压电效应,也可以造成震源装置如电磁脉冲器和压电换能器，只不过

它们的能量较小，仅适用于浅层调查。在测量中应注意根据不同目的

和任务进展震源选择。为了获取深部层位的信息,除提高震源强度外,

还必须考虑到频率特性以与对地震信号的识别。震源波的穿透深度与

其频率成反比，而地震信号的分辨率与其频谱的宽度成正比。

常用GEOMETRICS公司生产的Goede96浅层地震仪，相当于四套

独立的24道浅层地震仪，能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面

波调查等地震监测需要。应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采

样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz，采

样间隔可以从20微秒到16毫秒。采集的数据保存在32位的叠加器

中，然后传回到主机的硬盘上或其他介质上。

地震仪的