天然源面波勘探.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,黄河勘测规划设计有限公司,YREC,YREC,天然源面波勘探技术,黄河勘测规划设计有限公司工程物探研究院,Yellow River Engineering Consulting Co.,Ltd.,余凯,一、国内外发展概况,二、方法技术特点,三、天然源面波的研究及应用,四、天然源面波勘探的技术优势,五、工程实例,内容提要,文章回顾了天然源面波勘探发展的历史,介绍了解天然源面波勘探的技术特点以及几种数据处理方法，主要讨论了天然源面波的应用和研究方向，总结了天然源面波勘探的技术优势。,国内外发展概况,国外,天然源面波勘探技术的研究开始于,20,世纪,50,年代，,1957,年提出了从微动信号中提取面波的两种主要方法：空间自相关法,(SPAC,法,),和频率,-,波数法（,F-K,法）。,国内,20,世纪,80,年代末,90,年代初首次传到中国。,1992,年北京市地质勘察技术院首次在北京进行了一次目的层深达,2400,的微动勘查试验。,方法技术特点,微动信号的来源,各种自然现象产生，信号频率,1Hz,的低频信号源（又称长波微动）如：,天气的变化以及海浪、潮汐变化等,人类活动产生，信号频率,1Hz,的高频信号源（又称常时微动）如：各种机械振动，道路交通等,微动没有特定的震源，振动来自观测点的四面八方，携带有丰富的地球内部信息。微动是由体波（,P,波和,S,波）和面波（瑞雷（,Rayleigh,）波和勒夫（,Love,）波）组成的复杂振动，其中面波的能量占信号总能量的,70,以上。,地 震 波,微 动,S,波,P,波,微 动,方法技术特点,理论上来讲，微动可以看作是一种稳定的随机过程，是随时间和位置适量而变化的一种自然现象，某一时间段的微动记录可以作为稳定随机过程的样本函数来看待。同时，可用时间与空间上的平稳随机过程进行描述。天然源面波（微动）勘探方法就是以这种平稳随机过程理论为依据的，由微动信号中提取面波的频散曲线，然后通过对频散曲线的反演，得到地下横波的速度结构。,方法技术特点,方法技术特点,天然源面波的研究及应用,天然源面波勘探,地球的内部结构,大地构造,观测台阵和探测深度的关系,规则台阵到不规则台阵,地震灾害,地壳和地幔的物质组成,规则台阵到不规则台阵：以往的空间自相关法一直采用规则台阵,但实际工作时不方便,后来冈田等进一步研究使得,SPAC,法在不规则台阵上也能够适用。采用非规则台阵的空间自相关法,(SPAC,法,),称为扩展的空间自相关法,(ESAC,法,),。,微动单点非规则台阵示意图,微动单点规则台阵示意图,天然源面波的研究及应用,天然源面波的研究及应用,图,1,图,2,图,3,图,4,天然源面波的研究及应用,关于观测台阵（台阵半径）和探测深度的研究：,2002,年提出,F-K,法有效波长范围为台阵半径的,2.36.8,倍，,SPAC,法有效波长范围为台阵半径的,3.217.2,倍。在,10,个观测台阵中，有效波长范围上限随地下构造的不同和台阵的大小而变化，但,SPAC,法的上限都比,F-K,法大。,推定,可能,的,位相速度,的,最短波長,：,推定可能,的,位相速度,的,最長波長,：,天然源面波的研究及应用,1,、无需人工源，不受场地限制，野外作业简便,勘探周期短，成本低。尤其适用于地面障碍物覆盖区的构造勘探。,2,、由于使用面波，不受浅层高速层屏蔽作用的影响。,3,、探测深度大。根据台阵观测半径大小，勘探深度从地表,3000,多米。,天然源面波勘探的技术优势,工程实例,土石界面探测,：,观测半径,:20,、,40,、,80,、,160m,断层探测,：,谢谢！,