专题二 面波勘探技术.ppt

第一页，共二十六页，2022年，8月28日 预备知识： 相关分析 用途：① 分析道间相似程度； ② 求取静校正时移量。 第二页，共二十六页，2022年，8月28日 （一）相关系数与相关函数 设有两个地震道 ，其离散序列为 ， 相关系数定义： 或归一化相关系数： 第三页，共二十六页，2022年，8月28日 若 ，表示x、y不相关； 若 ，表示x、y密切相关，甚至一致； 若 ，表示x、y负相关，甚至刚好相反。 第四页，共二十六页，2022年，8月28日 互相关函数 表示将 移动 值后与{yn}去求相关。 若 ，使得 达到最大值，表示x、y之间具有时移量τm。 如此可以求取静校正量。 第五页，共二十六页，2022年，8月28日 （二）自相关、互相关和多道相关 自相关： 在 时有最大值，且为偶函数。 互相关： 在τ=0 时不一定有最大值，且也不一定为偶函数。 第六页，共二十六页，2022年，8月28日 多道相关：设有多道记录 则： 亦可表示为： 第七页，共二十六页，2022年，8月28日 （三）相关分析的应用 求取道间时移量 求取地震子波 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： 设反射系数序列为随机序列，则有： 第八页，共二十六页，2022年，8月28日 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） 第九页，共二十六页，2022年，8月28日 相关滤波 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。 第十页，共二十六页，2022年，8月28日 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。 第十一页，共二十六页，2022年，8月28日 面波勘探方法的基础 面波的频散特征： 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“相速度”、“群速度”概念。 第十二页，共二十六页，2022年，8月28日 面波的勘探方法分类： 方法①：频域观测的稳态法：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②：时域观测的瞬态法：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。 第十三页，共二十六页，2022年，8月28日 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： 第十四页，共二十六页，2022年，8月28日 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 第十五页，共二十六页，2022年，8月28日 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。 第十六页，共二十六页，2022年，8月28日 三、资料处理 频率滤波：采用零相位滤波器，注意合