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《《天然源面波勘探》PPT課件》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、天然源面波勘探技術(shù)黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司工程物探研究院YellowRiverEngineeringConsultingCo.,Ltd.余凱一、國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況二、方法技術(shù)特點(diǎn)三、天然源面波的研究及應(yīng)用四、天然源面波勘探的技術(shù)優(yōu)勢(shì)五、工程實(shí)例內(nèi)容提要文章回顧了天然源面波勘探發(fā)展的歷史,介紹了解天然源面波勘探的技術(shù)特點(diǎn)以及幾種數(shù)據(jù)處理方法,主要討論了天然源面波的應(yīng)用和研究方向,總結(jié)了天然源面波勘探的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況國(guó)外天然源面波勘探技術(shù)的研究開始于20世紀(jì)50年代,1957年提出了從微動(dòng)信號(hào)中提取面波的兩種主要方法:空間自相關(guān)法(SPAC法)和
2、頻率-波數(shù)法(F-K法)。國(guó)內(nèi)20世紀(jì)80年代末90年代初首次傳到中國(guó)。1992年北京市地質(zhì)勘察技術(shù)院首次在北京進(jìn)行了一次目的層深達(dá)2400m的微動(dòng)勘查試驗(yàn)。方法技術(shù)特點(diǎn)微動(dòng)信號(hào)的來(lái)源各種自然現(xiàn)象產(chǎn)生,信號(hào)頻率<1Hz的低頻信號(hào)源(又稱長(zhǎng)波微動(dòng))如:天氣的變化以及海浪、潮汐變化等人類活動(dòng)產(chǎn)生,信號(hào)頻率≥1Hz的高頻信號(hào)源(又稱常時(shí)微動(dòng))如:各種機(jī)械振動(dòng),道路交通等微動(dòng)沒有特定的震源,振動(dòng)來(lái)自觀測(cè)點(diǎn)的四面八方,攜帶有豐富的地球內(nèi)部信息。微動(dòng)是由體波(P波和S波)和面波(瑞雷(Rayleigh)波和勒夫(Love)波)組成的復(fù)雜振動(dòng),其中面波的能量占信
3、號(hào)總能量的70%以上。地震波微動(dòng)S波P波微動(dòng)方法技術(shù)特點(diǎn)理論上來(lái)講,微動(dòng)可以看作是一種穩(wěn)定的隨機(jī)過(guò)程,是隨時(shí)間和位置適量而變化的一種自然現(xiàn)象,某一時(shí)間段的微動(dòng)記錄可以作為穩(wěn)定隨機(jī)過(guò)程的樣本函數(shù)來(lái)看待。同時(shí),可用時(shí)間與空間上的平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程進(jìn)行描述。天然源面波(微動(dòng))勘探方法就是以這種平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程理論為依據(jù)的,由微動(dòng)信號(hào)中提取面波的頻散曲線,然后通過(guò)對(duì)頻散曲線的反演,得到地下橫波的速度結(jié)構(gòu)。方法技術(shù)特點(diǎn)方法技術(shù)特點(diǎn)天然源面波的研究及應(yīng)用天然源面波勘探地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大地構(gòu)造觀測(cè)臺(tái)陣和探測(cè)深度的關(guān)系規(guī)則臺(tái)陣到不規(guī)則臺(tái)陣地震災(zāi)害地殼和地幔的物質(zhì)組成規(guī)則臺(tái)陣到
4、不規(guī)則臺(tái)陣:以往的空間自相關(guān)法一直采用規(guī)則臺(tái)陣,但實(shí)際工作時(shí)不方便,后來(lái)岡田等進(jìn)一步研究使得SPAC法在不規(guī)則臺(tái)陣上也能夠適用。采用非規(guī)則臺(tái)陣的空間自相關(guān)法(SPAC法)稱為擴(kuò)展的空間自相關(guān)法(ESAC法)。微動(dòng)單點(diǎn)非規(guī)則臺(tái)陣示意圖微動(dòng)單點(diǎn)規(guī)則臺(tái)陣示意圖天然源面波的研究及應(yīng)用天然源面波的研究及應(yīng)用圖1圖2圖3圖4天然源面波的研究及應(yīng)用關(guān)于觀測(cè)臺(tái)陣(臺(tái)陣半徑)和探測(cè)深度的研究:2002年提出F-K法有效波長(zhǎng)范圍為臺(tái)陣半徑的2.3~6.8倍,SPAC法有效波長(zhǎng)范圍為臺(tái)陣半徑的3.2~17.2倍。在10個(gè)觀測(cè)臺(tái)陣中,有效波長(zhǎng)范圍上限隨地下構(gòu)造的不同和臺(tái)陣
5、的大小而變化,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(zhǎng):推定可能的位相速度的最長(zhǎng)波長(zhǎng):天然源面波的研究及應(yīng)用1、無(wú)需人工源,不受場(chǎng)地限制,野外作業(yè)簡(jiǎn)便,勘探周期短,成本低。尤其適用于地面障礙物覆蓋區(qū)的構(gòu)造勘探。2、由于使用面波,不受淺層高速層屏蔽作用的影響。3、探測(cè)深度大。根據(jù)臺(tái)陣觀測(cè)半徑大小,勘探深度從地表~3000多米。天然源面波勘探的技術(shù)優(yōu)勢(shì)工程實(shí)例土石界面探測(cè):觀測(cè)半徑:20、40、80、160m斷層探測(cè):謝謝!