山地地震反射勘探在淺層構(gòu)造研究中的探索

趙志新 徐紀(jì)人（中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037）

山地地震反射勘探在淺層構(gòu)造研究中的探索

趙志新 徐紀(jì)人
（中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037）

人工爆破地震反射、折射勘探走時(shí)層析成像也多應(yīng)用于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究，其成像結(jié)果可用于揭示地下隱伏斷層的幾何形態(tài)、埋藏深度，定性定量地顯示復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)。目前，復(fù)雜山地區(qū)域中的高可靠性精細(xì)結(jié)構(gòu)勘探研究是國(guó)內(nèi)外十分關(guān)注的前沿課題。地震波勘探的深度優(yōu)勢(shì)已被廣泛接受。且信號(hào)比非地震法強(qiáng)，畸變小，可以提高了探測(cè)的分辨率及可靠性。本研究在云南山區(qū)實(shí)施了典型的山地地震反射勘探研究工作，通過(guò)山地反射勘探及層析成像研究，旨在通過(guò)精細(xì)刻畫(huà)山區(qū)地下的復(fù)雜結(jié)構(gòu)形態(tài)，有助于準(zhǔn)確揭示地下構(gòu)造形態(tài)，探索適應(yīng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈變化的山地礦區(qū)勘探技術(shù)研究。 并對(duì)山區(qū)下淺層巖石的界面、界面上的局部凹陷等進(jìn)行試驗(yàn)性探查工作。期望人工反射勘察方法可為解決山地地下不同巖石之間界面及其結(jié)構(gòu)反演問(wèn)題提供新的途徑。

數(shù)據(jù)采集與結(jié)果：山地地震反射勘探主要工作共實(shí)施了4條人工爆破測(cè)線勘探。勘探長(zhǎng)度約為18.96 km。爆破采用深井激發(fā)方式，井深大約14～20 m，激發(fā)藥量為4～8 kg。炮間距為 36 m，最小炮檢距為10 m，最大炮檢距為2 024 m。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的疊加次數(shù) 56次的疊加，共計(jì)實(shí)施了696炮。采集數(shù)字地震儀器使用了ARIES數(shù)字儀。采樣間隔1 ms, 記錄長(zhǎng)度6 s，接收道數(shù)2 016道，道間距 2 m。處理資料量大約40 G。資料處理工作中，對(duì)所處理的處理4條二維測(cè)線，除進(jìn)行地震反射成像分析外，對(duì)所收集資料又進(jìn)行了層析成像處理。

針對(duì)山區(qū)地震勘探工作中信噪比低的技術(shù)難點(diǎn)，本研究進(jìn)行了靜校正處理。 疊前去噪包括，脈沖、壞塊、野值消除； 50 Hz等強(qiáng)振幅干擾壓制；隨機(jī)噪音消除處理是基于盒子濾波（Boxcar filter）和中值濾波（Median filter）對(duì)噪音進(jìn)行識(shí)別、剔除以及相干干擾的壓制而進(jìn)行的。反褶積處理是壓縮子波以提高地震資料的垂向分辨率，選擇優(yōu)勢(shì)頻帶為8～30 Hz。 同時(shí)為了提高處理效果，又進(jìn)行了疊后濾波偏移處理。

結(jié)果可知，例如，在101測(cè)線的fk疊加高頻濾波圖中，500 ms 以上區(qū)域可見(jiàn)存在許多不連續(xù)鱗狀碎小界面，從右上側(cè)約1 000 ms到左下側(cè)2 000 ms處先是向左平移，3 402測(cè)點(diǎn)初斜向下略有波動(dòng)起伏延伸形成一個(gè)界面，到2 000 ms處。在頂點(diǎn)（2 042， 700 ms）處，有一下弓彎似拋物線界面；在頂點(diǎn)（2 902，1 000 ms）處，有一下弓彎似拋物線界面；其右半拋物線清晰；清晰線右側(cè)有一平行半拋物斜線。我們也采用了F-D高頻偏移方法對(duì)反射成像結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步偏處理。 偏移后的地震圖像效果及所顯示地下結(jié)構(gòu)清晰、平緩。層析成像結(jié)果也顯示，在圖中也可識(shí)別出若干薄層、小的速度異常體。地下速度結(jié)構(gòu)特征清晰可見(jiàn)。

認(rèn)識(shí)和結(jié)論：反射結(jié)果圖象在不同深度都有值得注意的界面結(jié)構(gòu)和斷層結(jié)構(gòu)，為地殼上部的結(jié)構(gòu)、斷層力學(xué)及地球動(dòng)力學(xué)特征研究提供了有價(jià)值的資料；又有許多礦體多分布在不同巖層交接部位的界面間。地震反射方法探測(cè)結(jié)果顯示的不同巖層間的界面，可為山區(qū)礦區(qū)的成礦環(huán)境、成礦機(jī)制和界面的探測(cè)起到積極的作用。地震方法勘探深度、分辨率等都可依目的而設(shè)計(jì)。本研究結(jié)果還為山區(qū)反射勘探在低信噪比地區(qū)地震資料的處理積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。山區(qū)由于地表起伏大，激發(fā)接收條件差，導(dǎo)致多種干擾波發(fā)育，如強(qiáng)面波、聲波、淺層折射波等，原始資料信噪比低，這是今后工作中值得注意的問(wèn)題。

·動(dòng)力學(xué)地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)進(jìn)展與新方法新技術(shù)·