-地震勘探实验报告

中国地质大学（武汉）地空学院

地震实验报告

姓名：沈

班级：班

学号：

时间： 2015年05月

指导老师：张

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一、实验目的

实验一：

1、 浅层地震装备的基本组成；

2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构，并学会该类仪器的操作方法；

3、地震波认识。

实验二：

1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项

二、仪器介绍

1、仪器简介

全套美国GEOMETRICS 公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于四套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折、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,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器，每道有16K 的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode 包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V 的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)

2、主要操作功能键及快捷键

注释：

1锁定与解锁；2清除界面；4检测噪声；7保存

3、操作步骤及注意事项

1、每个GEODE用数传线按规定串联，通过数传盒与笔记本电脑的USB口连

接。

2、每个GEODE接上12V电源。

3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。

4、传盒上的开关置于POWER UP处。

5、采集控制程序，并按工作需要设置好各项参数，然后进行正常数据采集工作。

6、出采集控制程序之前，应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。

7、卸下各连接线并清理整齐。

8、注意的是：在正常工作过程中，任何时候移动数传线与GEODE的连接头时，必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。

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三、实验内容

1、浅层地震装备认识及地震波认识：第一周上午主要是老师介绍检波器、地震仪以及实验装备，认识设备后进行采集装置的连接，全班同学轮流当做指挥员和爆破员；

2、浅层地震数据采集实验：隔一周之后的上午全体同学使用地震仪进行浅层地震数据的采集及简单的分析，并对干扰波进行识别。

四、主要步骤

1.在物探楼后，从东至西开始布置36道检波器，道间距为1m，用两台地震仪

相连进行数据采集与接收；

2.用铁锤敲击放炮,检波器接收记录，并观察地震记录，若发现有错误道，相反

道进行相应测线位置道的检波器检查，直至所接收的地震记录良好（性噪比较好，在30-60db范围内前段时间资料平坦无波动）；

3.完成上述步骤后，首先观测未激发震源时的地震记录，观察随机干扰波；

4.放炮，观察地震记录，观察声波，面波，直达波，折射波以及高能干扰的范

围位置及形态；

5.根据面波，折射波，反射波的出现位置选择最佳窗口然后依据最佳窗口使炮

点移动来进行相应的反射波和面波勘探从而得到明显的反射波和面波；

6.(实验二内容)

6.1 简单连续观测系统设计简介：

单次覆盖观测系统：双边激发、单边激发、中间激发、间隔单次覆盖。如果震源固定在排列的一端激发，每激发一次，排列沿测线方向向前移动一次(半个排列长度)，这种观测系统叫做单边激发(或叫单边放炮)简单连续观测系统。

如果震源位于排列中间，也就是在激发点的两边安置数目相等的检波器同时接收，这种形式的观测系统称为中间激发观测系统(或叫中间放炮观测系统)。

简单连续观测系统的最大特点是接收段靠近激发点，能避开折射波干涉，便于野外施工，但受面波和声波干扰较大。

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简单连续观测系统

（a ）双边激发；（b ）单边激发；(c)中间激发；(d)间隔单次覆盖

6.2 干扰波调查及窗口大小的选择：

各种规则有效波，它们的时距关系均具有相干性（即相邻道之间波到达的时间是有规律的，并且是可以预测的），这就为我们利用多道仪器追踪有效波信息创造条件。但是，各种波的时距曲线的相干性并不是一样的，有的是直线，有的是曲线，于是相互之间会互相干涉，就存在一个有效波的追踪范围和追踪地段问题。

干扰波调查是采集单炮多道地震记录，排列长度依据勘探深度和有效波分布的范围确定，本次实习排列长度36道，道间距为1m ，偏移据为0m ，不使用模拟滤波器。本次干扰波的实验采取单边放炮并且对采集的实验数据进行绘制成图，并进行分析。具体如下：

5 图（1）单边放炮第一次数据

图（2）单边放炮第二次数据

从以上俩附图可以看出，第二次的数据信噪比比第一次要高，不过俩次实验测得的数据基本一致，我们可以看出首波均很明显，均在13道左右发生转折，我们可以判断，在这之前的首波为直达波，在这之后的首波均为速度更大的折射波，因此我们在折射波勘探中要考虑到观测窗口的大小对实验的影响，要求最小炮检距要大于十三道的位置，即大于转折点对应的炮检距，这样便压制了直达波对地震勘探的影响。

6.3 双边放炮、中间放炮观测对比：

图（3）正向追逐炮

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图（4）反向追逐炮

图（5）中间放炮

从图（5）中我们可以看到在中间激发时，我们可以同时观测到炮点俩侧的地震数据，具有宏观对称性，这样在一定程度上避免了因炮点与检波点相距太远导致能量衰弱的现象。

从图（3）和图（4）中我们可以清楚地辨别各种波形，从反向追逐炮中明显地看到前面有几道可能是在移动炮点时碰到了检波器，使检波器出了些问题，但是对整体影响不大。我们可以看到下图所示的情况：

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在折射波法地震勘探中，比较流行的是采用相遇追逐观测系统。O1是O2的追逐炮，O4是O3的追逐炮；若测线方向为O1→O4方向，则O1称为正追逐炮， O2称为正相遇炮， O3称为反相遇炮，O4称为反追逐炮。

追逐炮的作用：

(1)可以利用追逐时距曲线与相遇时距曲线的平行性延长解释区间；

(2)确定直达波与折射波的交点；

(3)判断有无穿透现象(有穿透可能就不平行)。

6.4 单边多次覆盖实验：

本次实验的最后一个为多次覆盖实验，多次覆盖观测系统是为了压制多次反射波之类的特殊干扰波，提高地震记录的信噪比，采取有规律地同时移动激发点与接收排列，对地下界面反射点多次重复采样的观测形式叫多次覆盖观测系统。多次覆盖观测系统与简单连续、间隔连续观测系统的区别是移动激发点和接收排列的距离较短，可以重复观测地下界面。对地下界面重复观测多少次就称为几次覆盖。多次覆盖观测系统炮点移动距离与覆盖次数和地震仪器的接收道数满足：

N Sn v 2

式中ν 表示炮点每次移动几个道间距；n 是地震仪器的接收道数 ； N 是覆盖次数； S = 1表示单边放炮；S=2 表示双边放炮。

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本次实验所采用的是六次覆盖，道数选择12道，单边放炮，我们可以据此算出ν = 2；因此我们从零炮检距位置开始依次隔俩个道激发一次，相应的电脑中参数可以方便地将观测系统往后移动俩道。得到的六次覆盖图如下：

图（1） 第六次覆盖地震记录

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