专题二面波勘探技术.pptx

预备知识：预备知识：l相关分析相关分析 用途：用途：分析道间相似程度；求取静校正时移量。（一）相关系数与相关函数（一）相关系数与相关函数l设有两个地震道 ，其离散序列为 ，相关系数定义相关系数定义：l或归一化相关系数：n若 ，表示x、y不相关；n若 ，表示x、y密切相关，甚至一致；n若 ，表示x、y负相关，甚至刚好相反。互相关函数互相关函数n表示将 移动 值后与yn去求相关。n若 ，使得 达到最大值，表示x、y之间具有时移量m。n如此可以求取静校正量。（二）自相关、互相关和多道相关（二）自相关、互相关和多道相关l自相关自相关：n 在 时有最大值，且为偶函数。l互相关互相关：n在=0 时不一定有最大值，且也不一定为偶函数。l多道相关多道相关：设有多道记录 则：亦可表示为：（三）相关分析的应用（三）相关分析的应用1.求取道间时移量求取道间时移量2.求取地震子波求取地震子波l设地震记录为 ，子波函数为 ，反射系数序列为 ，则根据褶积模型有：l设反射系数序列为随机序列，则有：l由此得到地震子波的振幅谱。然后，根据地震子波的相位延迟性质（最小相位、最大相位、零相位等），便可根据 恢复出地震子波函数 。（非零相位时，有Z变换法和同态法等）3.相关滤波相关滤波l对相邻道，在一定时窗内，采用不同时延找出相应的最大的互相关值，然后以互相关值乘以原地震数据输出，即实现了相干滤波。相干滤波主要是用来压制随机噪声或陡倾角的相干噪声。l 面波法与岩土工程勘察密切相关：岩土力学参数 如：面波速度 与地基承载力 单 位：kPa）的关系：表示沉降量s与承载板宽度b 之比（s/b）为0.02时的地基承载力的标准值。面波勘探方法的基础面波勘探方法的基础 面波的面波的频散频散特征：特征：频散：对于不同的频率成分，波在传播 时表现出的传播速度不同。熟悉熟悉“相速度相速度”、“群速度群速度”概念。概念。面波的勘探方法分类面波的勘探方法分类：方法方法：频域观测的稳态法稳态法稳态法稳态法：利用仪器控制，每次只发射一个固定频率的谐波，并观察其传播速度的方法。这种方法成熟，但时间长、仪器笨重、效率低；方法方法：时域观测的瞬态法瞬态法瞬态法瞬态法：与常规方法的激发方式一样，一次激发出频率成分非常丰富的地震波，然后通过数据处理手段，获得不同频率的面波的传播速度的方法。这种方法的仪器轻便，且实施过程简单、快捷，效率高，缺点是不如稳态法直观。一、面波勘探原理一、面波勘探原理 、的频谱：若不考虑振幅因素，则：式中 ；所以：因此，只要求出相邻两道的相位差，即可求得相速度。其对应的波长：由于面波是在近地表约一个波长范围内长波的。由半波长理论，所测量的瑞雷波的平均速度 可以认为是在1/2波长深度处介质的平均弹性性质。其勘探深度：可见，勘探深度与 f 有关。另：面波的勘探精度受 影响，因主相位为 ，太大，可能使相邻道之间跨相位;太小，则效率低，甚至可能达不到勘探深度要求。经验表明：取 二、瞬态瑞雷波法资料采集二、瞬态瑞雷波法资料采集 激发：垂击、落重、爆炸。检波器：选择固有频率较低的检波器 （保证勘探深度）尽可能采用垂直叠加，提高信噪比。三、资料处理三、资料处理 频率滤波：采用零相位零相位滤波器，注意合 理的带宽。对直达波和折射波进行切除。计算相位差 ：自功率谱：互功率谱：可见：互功率谱互功率谱 的相位即为的相位即为 、的相位差的相位差。原始波形：滤波后的波形：相干分析相干分析：为保证计算结果的正确性，对信噪 比不等的各个频率成分应用相干分析。定义相干函数：l要求采用 的频率部分所对应的相位来计 算面波速度：制作频散曲线制作频散曲线:及 曲线l频散曲线：频散曲线：频散曲线：频散曲线：四、资料解释四、资料解释 频散曲线解释：“之”字型异常对应地下弹性介质的分界面。将曲线转化为曲线：()平均速度随深度递增时，()平均速度随深度增加而降低时，l解释成果（速度场）解释成果（速度场）解释成果（速度场）解释成果（速度场）：