利用高密度地震映像法探测覆盖层厚度、基岩面的起伏情况

利用高密度地震映像法探测覆盖层厚度、基岩面的起伏情况

黄朋1宋金利2

河北中核岩土工程有限责任公司河北石家庄

摘要：选用高密度地震映像法探测第四系滨海相沉积层厚度、基岩面的起伏情况等；结合工程实例，介绍高密度地震映像的原理、工作方法及数据分析。

关键词：地震映像；测线；地质构造；偏移距

前言

高密度地震映像是浅层反射法地震勘探的一种，是基于反射波法中的最佳偏移距及时发展起来的，这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行探测。

高密度地震映像法的主要特点：首先，数据采集速度较快，但抗干扰能力弱，探测深度有限；其次，高密度地震映像法在资料处理过程中不需要进行校正处理，节约了资料整理时间，避开了动校正对浅层反射波的拉伸、畸变影响，可以是反射波的动力学特征全部被保留[1]。

1工作方法及原理

经过现场试验排列，选择一个最佳公共偏移距，保持所选定的偏移距，移动震源，每激发一次，使用地震仪单道接收，最终得到一张沿设定测线的多道记录，利用高密度地震映像处理软件对所采集的数据进行数据编辑、去噪、频率滤波、道均衡、τ-p变换等分析处理，输出地震映像时间剖面。结合地质资料，对地震映像时间剖面进行分析，将时间剖面转化为深度剖面，得出地质解释。由于海水介质相对均匀，水中没有横波和面波干扰，水底界面和基岩界面均有显著的波阻抗差异，存在较强的反射界面，符合应用高密度地震映像法进行勘察的地球物理条件[2]。

2野外方法试验

在进行高密度地震映像数据采集工作开始前，进行了现场试验。试验内容包括震源能量、激发间隔时间、滤波通带、采样间隔、记录长度、偏移距、炮间隔、航速等。

野外工作方法技术：采用拖拉式连续匀速航行和人工激发方式施工，接收电缆牵挂在船尾部向后延伸。地震采集时，物探测线采用GPS导航定位，探测船只沿布设测线呈匀速航行。为保证完全覆盖设计测线，提前上线，推迟下线。

3高密度地震映像数据分析

地震映像资料分析主要根据反射波波形图，在海底及淤泥与基岩面位置存在明显的波阻抗差异，地震波会在界面位置产生反射波组，反射波组同向轴位置显示海底位置及淤泥与基岩界线位置，如遇反射波同向轴发生错断这说明覆盖层缺失或者存在其它地质构造。

高密度地震映像勘探共完成测线3条，测线编号为DZ1-DZ1’、DZ2-DZ2’及DZ3~DZ3’。测试区域有大量的钻孔资料，许多钻孔在测线上，这为地震勘探的地质解释提供了很好的便利条件。根据地震深度剖面成果图，结合地质资料，对各测线进行地质解释。

图1DZ1-DZ1’地震映像波形图

DZ1-DZ1’测线位于温排水外供区海域隧洞轴线北侧陆地，由北向南施测，该测线炮检距3m，炮间距1.5m，测线长120m，地震映像波形图显示，在约50ms位置存在明显连续同向轴，与钻孔资料对照该位置即为覆盖层与基岩界面（图1中红色虚线所示位置）。DZ1-DZ1’测线覆盖层分布较为均匀，厚度约为10m，该测线位置未见重大地质构造通过的迹象。

图3DZ3-DZ3’地震映像波形图

DZ3-DZ3’测线位于温排水外供区海域隧洞轴线南侧陆地，由北向南施测，该测线炮检距4m，炮间距1.5m，测线长约140m，地震映像波形图显示，在40~60ms位置存在明显连续同向轴，与钻孔资料对照该位置即为覆盖层与基岩界面（图3中红线所示位置）。DZ3-DZ3’测线覆盖层呈现北部薄南部厚的特点，厚度范围大致在6~17m，该测线位置未见重大地质构造通过的迹象。

综上所述，隧道轴线探测区域内覆盖层厚度范围大致在2~18m，探测范围内未见重大地质构造通过的迹象。

4结束语

采用高密度地震映像法探测覆盖层厚度时，采用了多种有效波，分析解释依据更充分，再结合附近钻孔地质后，能得到更好的效果，但是分析地震波的种类、合理地采集有效波[1]，准确地分析解释地震映像波形图的基础仍然是制作和分析试验剖面，必要时，在同一区域，需要根据地质情况布置多个勘探剖面。

参考文献

[1]单娜琳，程志平，地震映像方法及其应用，桂林工学院学报，2003，23（1）：36-40.

[2]《水利水电工程物探规程》（SL326-2005），中华人民共和国水利部发布，2005.8