城市活断层探测的高分辨率浅层地震数据采集技术

在简要介绍城市浅层地震勘探干扰波特点的基础上 ,结合福州市活断层探测的浅层地震试验探测资料 ,阐述了抗干扰高分辨率浅层地震勘探的技术装备、地震数据采集的技术方法以及在强干扰背景条件下围绕抗干扰和提高地震资料信噪比与分辨率而采取的技术措施。试验结果表明 :采用可控震源和与其相匹配的地震仪器以及小道间距、小偏移距、多通道和高频检波器接收的工作方法 ,是实现抗干扰高分辨率浅层地震数据采集的有效途径     

浅层地震资料揭示的驻马店地区上蔡岗断裂浅部构造特征

已有资料显示上蔡岗断裂为隐伏逆断层,为研究上蔡岗断裂浅部构造特征,笔者跨断裂开展高分辨率浅层地震探测,获得4条高分辨率浅层地震剖面。本文根据高分辨率浅层地震剖面,并结合已有地质资料,对上蔡岗断裂浅部特征进行分析和讨论。研究结果表明:上蔡岗断裂为1条走向北北西、倾向北东东的逆断层,在岗地中部存在1条次级断层,与主断层呈反y形构造,与岗地地表形态基本一致。研究结果可为驻马店市地震危险性评价及城市规划提供地质和地球物理学依据。     

浅层地震勘探方法在活动断层中的应用——以邯郸市活动断层探测为例

浅层地震勘探方法在城市活动断层探测中发挥着重要作用,实践表明,浅层地震反射波法可以获取深度十米至几十米的浅层地层反射信号,且大部分反射剖面均可较清楚地揭示出浅部断层位置和断层特征,地震数据处理是准确识别近地表活动断层的重要环节,也是提高资料分辨率和信噪比的有效途径。本文应用邯郸市活动断层浅层地震资料,运用多途径、分步骤的去噪技术和方法,压制干扰,极大地提高了资料的分辨率和信噪比,并对活动断层的典型剖面进行重点研究和验证。     

Contributions to a shallow aquifer study by reprocessed seismic sections from petroleum exploration surveys, eastern Abu Dhabi, United Arab Emirates

The US Geological Survey, in cooperation with the National Drilling Company of Abu Dhabi, is conducting a 4-year study of the fresh and slightly saline groundwater resources of the eastern Abu Dhabi Emirate. Most of this water occurs in a shallow aquifer, generally less than 150 m deep, in the Al Ain area. A critical part of the Al Ain area coincides with a former petroleum concession area where about 2780 km of vibroseis data were collected along 94 seismic lines during 1981–1983. Field methods, acquistion parameters, and section processing were originally designed to enhance reflections expected at depths ranging from 5000 to 6000 m, and subsurface features directly associated with the shallow aquifer system were deleted from the original seismic sections. The original field tapes from the vibroseis survey were reprocessed in an attempt to extract shallow subsurface information (depths less than 550 m) for investigating the shallow aquifer.A unique sequence of reproccessing parameters was established after reviewing the results from many experimental tests. Many enhancements to the resolution of shallow seismic reflections resulted from: (1) application of a 20-Hz, low-cut filter; (2) recomputation of static corrections to a datum nearer the land surface; (3) intensive velocity analyses; and (4) near-trace muting analyses. The number, resolution, and lateral continuity of shallow reflections were greatly enhanced on the reprocessed sections, as was the delineation of shallow, major faults. Reflections on a synthetic seismogram, created from a borehole drilled to a depth of 786 m on seismic line IQS-11, matcheddprecisely with shallow reflections on the reprocessed section. The 33 reprocessed sections were instrumental in preparing a map showing the major structural features that affect the shallow aquifer system. Analysis of the map provides a better understanding of the effect of these shallow features on the regional occurrence, movement, and quality of groundwater in the concession area. Results from this study demonstrate that original seismic field tapes collected for deep petroleum exploration can be reprocessed to explore for groundwater.     

浅层地震勘探中有限元数值模拟方法的应用研究

针对目前广泛用于解决工程地质问题的浅层地震勘探特点,通过对浅层小尺度介质进行地震波数值模拟,揭示地震波在不同浅层介质模型中的波场特征和传播规律.为浅层地震勘探野外数据采集前合理选择观测系统提供指导性的方案,并能对地震勘探成果解释的合理性给予客观评价.在分析各种数值模拟方法特点的基础上,选择具有精度高、易模拟复杂结构的有...     

地表松软层对断层位错位移场的影响及其反演问题

本文讨论了地表松软层对断层位错位移场的影响。研究表明,在表层弹性波速较低,特别是在带厚的地表松软层的情况下,震中附近的地表位移幅度明显增大,地表位移幅度由近及远的衰减加快,也就是说地表松软层有使断层表观变浅的效应。利用带松软层的多层介质模型,由1966年邢台地震前后的大地测量资料反演了该地震系列的断层位错模式,反演得到了三个地震断层面。其它方面的证据也支持了存在有这三个活动地震断层的结论。     

高分辨折射和浅层反射地震方法在活断层探测中的联合应用

浅层反射地震方法是城市活断层探测常用的技术,但在基岩埋深比较浅的地区,往往只能识别出基岩顶面的反射波,而仅根据反射地震剖面上单个同相轴的变化很难准确判定断层是否存在.浅层地层的错断往往会引起速度的横向变化,利用高分辨折射地震方法采集的数据,应用层析成像方法获得的速度剖面,能够反映地下速度结构的变化,可以从另一方面揭示浅层断层存在的可能性.在四川某地,将这两种方法同时应用于活断层浅层地震勘探中.结果表明,两种方法联合应用可在一定程度上弥补浅层反射地震勘探方法在基岩埋深较浅地区的不足.     

地表松软层对断层位错位移场的影响及其反演问题

本文讨论了地表松软层对断层位错位移场的影响。研究表明,在表层弹性波速较低,特别是在带厚的地表松软层的情况下,震中附近的地表位移幅度明显增大,地表位移幅度由近及远的衰减加快,也就是说地表松软层有使断层表观变浅的效应。利用带松软层的多层介质模型,由1966年邢台地震前后的大地测量资料反演了该地震系列的断层位错模式,反演得到了三个地震断层面。其它方面的证据也支持了存在有这三个活动地震断层的结论。     

宁河-昌黎断裂基于浅层地震勘探资料研究

宁河—昌黎断裂长约170 km,为燕山隆起、山海关隆起与黄骅拗陷的分界断裂,断裂西南起自宁河,向东北经南套南、大夫庄南、杨家坨,过昌黎转向东入海,断裂走向NE50°~70°,倾向SE,为上陡下缓的铲形正断层,该断裂为一条地壳基底深断裂,控制了南侧黄骅坳陷北段中、新生代沉积。河北省工程地震勘察研究院于2007年、2014年先后在昌黎、滦南、唐海、丰南布设了4条浅层地震勘探测线对宁河—昌黎断裂进行了探测,浅层地震勘探应用美国GEOMETRICS公司STRATAVISOR NX96高分辨数字地震勘探系统,采用70 kg冲击震源,单边激发多次覆盖观测系统,覆盖次数12次。应用Vista地震处理软件系统,通过对数据进行真振幅恢复、地表一致性振幅补偿等处理方法,获得高质量的地震勘探时间剖面。为获得断裂活动时代的重要信息,通过浅层地震勘探处理过程中的中间数据获得地震剖面时—深转换速度参数,从而获得地震勘探深度剖面,结合测线附近地层层序资料,与地震勘探深度剖面进行对比分析,从而获得断裂的上断点埋深和最新活动时代认识。浅层地震勘探剖面揭示,宁河—昌黎断裂浅部由一条主断层和一条次级断层组成;断层上断点埋深40~110 m,断裂活动时代具有分段活动特征,断裂北段活动时代为晚更新世早期,南段为晚更新世中期;断裂走向为北东的段落,为正断层,走向为北西的段落,以走滑运动为主。     

浅层地震过障碍变观设计软件的研制及应用

为提高过障碍变观设计的效率,利用C++编程语言开发出一个浅层地震过障碍变观设计软件,以提高过障碍变观的方便性和效率。当勘探中遇到地表障碍时可以利用此软件灵活变观,使地震测线跨越障碍物(江河、高速公路等),以保证反射同相轴能连续追踪对比。经实际应用,该软件效果较好,能够辅助数据采集人员在采集现场快捷地进行地震勘探过障碍变观设计,从而保证地震资料的质量。     

滩浅海地震勘探采集技术应用

胜利油田滩浅海地区由于特殊的地表条件和复杂多变的表层结构，既不同于陆上勘探也不同于海上勘探，尤其在两栖地带存在海陆两种施工方式，如何在地震波激发和接收方面采取措施确保资料一致性，及优化观测系统设计以拼接好过渡带的地震资料是施工任务的关键.为此，依托中石化地震勘探重点基础研究实验室，在地震波的激发、接收和观测系统优化设计方面作了大量研究试验工作，形成了一套适用于滩浅海地区的地震勘探技术.通过冀东和垦东等地区应用联合表层调查和检波器精确定位等技术，有效地提高了地震资料的信噪比，改进了成像精度，取得了很好的地震勘探效果.     

地震波衰减机理及能量补偿研究综述

随着中、浅层油气勘探程度的不断提高,深层油气藏的勘探已经成为当今勘探研究的主要对象,而深层油气勘探要获得突破关键是用于综合研究的地震剖面要有较高的信噪比和分辨率,深层与浅层能量均衡.因此,国内外对地震波衰减机理和补偿方法进行了大量研究.本文综述了基于岩石物理和散射理论的地震波的衰减机理,重点概括了地震波衰减的影响因素,指出衰减与孔隙度、频率、温度、压力、岩性等因素有关,最后分类介绍了各种地震波衰减的能量补偿方法.     

复杂场地地质条件下地震安全性评价工程实例探讨

地震安全性评价工作中多个钻孔发现断层角砾土层,因此判断工程场地地下存在断裂破碎带。通过浅层人工地震反射纵波、反射横波方法联合勘探,对工程场地所处位置的地质构造进行详细探察,确定断层位置及产状和规模。结合测年方法确定断层的活动年代,为工程项目建设提供参考依据,最终合理确定工程场地抗震设防参数。     

浅层地震资料解释陷阱(英文)

高分辨率浅层地震方法是在近地表调查中使用最为广泛的方法。然而,在许多情况下,地震资料的解释经常会出现错误。在本文中,我们介绍了三个例子,分析了造成P波,SH波,多道的面波(MASW)地震资料解释的错误原因,大都是由于在表面或地下条件约束不确当引起的。第一个例子是P波反射剖面上的一个波的特征被解释为浅层断裂带,但后来证实它是由高水平的背景噪音引起的,因为采集测线通过了一个公路交叉口。第二个例子是SH波反射地震剖面上一个波特征被解释为是逆倾向滑断层,但有针对性的钻探表明,它是一个侵入到基岩面的一个深层局部侵蚀。最后,第三个例子,MASW调查剖面上,一个陡倾特征一开始被解释为基岩谷。然而,后来的钻探表明这是一个非常软的湖泊沉积物,后者严重损坏了应用面波频段。虽然最初的解释是不正确的,但这刺激地球物理学家和地质学家之间的讨论,并强调地球物理数据采集的时候,采集之前以及采集之后需要科学家之间有意义的合作与讨论。     

浅层地震勘探资料揭示汤东断裂特征

汤东断裂是汤阴地堑的东界断裂,也是太行山山前一条重要的隐伏活动断裂。为了查明汤东断裂的产状、性质及其浅部构造特征,跨断裂开展了高分辨率浅层地震剖面探测,获得了高信噪比的浅层地震反射波叠加剖面。本文根据浅层地震剖面结果并结合研究区地质资料和已有深地震探测成果,对汤东断裂的浅部构造特征进行了分析和讨论。结果表明:汤东断裂为1条走向NNE、倾向NWW的铲型正断层,其浅部表现为由2—3条断层组成的Y字形构造,并错断了埋深约30—50m第四纪地层,断裂向下延伸至上地壳底部,属晚第四纪以来的隐伏活动断裂。汤东断裂两侧新生代沉积差异明显,断裂上升盘内黄隆起一侧,新生代沉积层较薄,其底界埋深约480m,下降盘汤阴地堑一侧,沉积了巨厚的新生代地层。研究结果为确定汤东断裂位置、评价断裂的活动性提供了基础资料。     

宁夏吴忠地区北部的浅部结构和隐伏断裂——地震反射剖面结果

应用浅层地震勘探法对宁夏吴忠地区北部的浅部地壳结构和隐伏活动断裂进行研究。结果表明,该区存在2条隐伏断裂,分别为银川主断层南段和新华桥断层。推测银川主断层南段为近SN走向的W倾正断层,断层下盘地层界面一般呈近水平状展布,而在断层上盘,T_Q及其以下的地层界面向断面方向倾伏并显示出逆牵引现象,断层向上错断了第四系内部。钻孔联合地质剖面及浅层地震探测结果共同揭示新华桥断层为一条走向NE,倾向SW的正断层,深、浅地震测线控制的新华桥断层延伸长度9 km左右,向上错断了第四系内部的T_(02)界面。     

第四纪沉积区断层及其上断点探测的地震方法技术——以银川隐伏活动断层为例

地震勘探方法是隐伏断层探测的一种有效的地球物理探测手段,而地震勘探的探测参数是影响探测效果和断层定位精度的主要因素.本文以银川市活断层探测的浅层地震勘探资料为例,并结合石油地震勘探剖面结果和钻孔地质资料,阐述了在第四纪覆盖层较厚的地区,由深至浅追踪目标断层形态和确定断层上断点空间位置的方法技术.结果表明,采用高分辨率地震勘探和钻孔地质剖面相结合的探测方法是确定隐伏断层位置、判定断层活动性的有效方法.     

地震正演模拟在高分辨率隐伏断层地震勘探中的应用

应用波动方程有限差分方法人工合成地震记录进行城市隐伏断层的地震勘探.采用适当的差分算法、震源子波以及有效地边界条件和频散消除方法来提高正演模拟的精度和分辨率.结果表明地震数值模拟可以用来分析地层厚度、断层倾角、断层深度以及断裂带宽度等参数对地震记录的影响;通过实际试验数据和正演模拟的合成单炮地震记录的对比,可以快速判断断层的大致位置和断裂带的大致范围以及目标地层的大致深度.该方法能有效辅助实际野外工作中的数据采集参数的估计,提高勘探效率和精度.     

夏垫断裂东北段地震勘探资料研究

为查明夏垫断裂东北段的空间位置、性质及其活动性,由大厂八百户起向东北方向,经过三河齐心庄至北京马坊镇,以可控震源激发方式,完成高分辨率浅层地震勘探测线7条,长约22 km.各地震反射时间剖面波组特征变化明显,断裂特征清晰,获取了准确的断点定位及断裂发育特征,展现了自八百户经齐心庄至马坊镇延伸约20 km范围内夏垫断裂的...     

三河—平谷8.0级地震区地壳结构和活动断裂研究——利用单次覆盖深反射和浅层地震剖面

跨1679年三河—平谷8.0级地震区完成的单次覆盖深地震反射剖面和浅层地震反射剖面,揭示了三河—平谷地震区的地壳结构和断裂的深、浅构造特征.结果表明,该区地壳以TWT6~7 s左右的强反射带为界分为上地壳和下地壳,上地壳厚约18~21 km,下地壳厚约13~15 km.剖面揭示的地壳深断裂和浅部活动断裂具有上下一致的对应关系,其中,陡倾角的深断裂切割了下地壳和壳幔过渡带,向上延伸至上地壳,将地壳深部构造与浅部活动断裂联系在一起,这种深、浅共存的断裂构造体系是控制该区地震孕育和发生的重要因素,也是三河—平谷8.0级地震的深、浅构造背景.