摘要：勘探區(qū)位于貴州黔西縣東南，東經(jīng)106°09'，北緯27°01'，屬?gòu)?fù)雜山區(qū)地貌，多變的表層條件與覆蓋煤系的石灰?guī)r是造成地震資料信號(hào)比較差的主要原因。這就使得本次勘探面臨四個(gè)亟需解決的難題：解決地表起伏較大引起靜校時(shí)差以及近地表散射波的干擾作用； 最佳激發(fā)因素和接收因素的選擇；高頻有效信號(hào)的保護(hù)問(wèn)題。圍繞上述問(wèn)題，在本次勘探方面采取了針對(duì)性措施，使得分辨率有了大幅度提高。

關(guān)鍵詞：靜校時(shí)差；高頻信號(hào)；前放增益；干擾波調(diào)查

1 山區(qū)高分辨野外采集的技術(shù)難點(diǎn)

1.1 地表起伏劇烈，容易引起靜校時(shí)差，對(duì)高頻信號(hào)產(chǎn)生濾波作用。R.E.sheriff曾指出：“相對(duì)高程的微小變化、埋置條件或表層速度差異都容易產(chǎn)生2ms的時(shí)差，這就構(gòu)成了一個(gè)62HZ的高截濾波器?！?地表高差、埋置條件和速度的橫向變化，以及井口時(shí)間不準(zhǔn)確、組合道內(nèi)時(shí)差的存在都將引起靜校時(shí)差。這里主要強(qiáng)調(diào)檢波器組合內(nèi)的靜校時(shí)差，因?yàn)閷?duì)地表高差、速度的橫向變化，以及井口時(shí)間不準(zhǔn)確可通過(guò)室內(nèi)處理中迭代的剩余靜校來(lái)補(bǔ)救。但野外采集中由于檢波器組合內(nèi)時(shí)差引起的高頻信號(hào)的損失是無(wú)法在后續(xù)處理中恢復(fù)的。

1.2風(fēng)化層順測(cè)線(xiàn)變化較大，一定要做好表層速度調(diào)查。同時(shí)，如何減少低速層對(duì)有效波能量，特別是高頻信號(hào)的吸收也是本次高分辨勘探的關(guān)鍵，加大檢波器坑深或井中接收可起到一定效果。

1.3 高頻信號(hào)難以保護(hù)。高頻噪音主要來(lái)自?xún)煞矫妫阂皇遣菽疽鸬奈⒄?；二是檢波器與地面耦合不好，因松動(dòng)引起的高頻震蕩。這種不規(guī)則的隨機(jī)干擾，常出現(xiàn)在初至以前，甚至淹沒(méi)了遠(yuǎn)偏移距接收道的的初至。這種環(huán)境噪音，在室內(nèi)處理不能準(zhǔn)確拾取初至的情況下，則無(wú)法進(jìn)行風(fēng)化層靜校正。

1.4 激發(fā)因素和接收因素的確定。工區(qū)巖性多變，橫向速度差異，使得無(wú)法找到固定的一個(gè)激發(fā)因素來(lái)滿(mǎn)足采集需求。如：在硬砂巖中激發(fā)，炸藥多用于巖石的破碎，轉(zhuǎn)化為地震波的能量減少；記錄面貌表現(xiàn)為能量弱；在砂質(zhì)泥巖激發(fā)，可得到較高主頻和能量；松碎的巖石中激發(fā)，能量將大部分被吸收;部分沖積溝的松散黃土層對(duì)地震波的能量傳播造成極大影響。為此，觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、檢波器的組合形式和頻率選擇問(wèn)題也顯得尤為重要。

2野外采集技術(shù)攻關(guān)

從上述對(duì)黔西山區(qū)野外采集所面臨的難點(diǎn)分析，為獲得高分辨資料需要解決兩大問(wèn)題：一是如何最大效果地保護(hù)高頻信號(hào)；二是激發(fā)和接收因素的選擇。另外干擾波調(diào)查、觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和表層結(jié)構(gòu)調(diào)查也都需考慮。

2.1保護(hù)高頻有效信號(hào)。反射波從地下向地表傳播過(guò)程中，低速層對(duì)信號(hào)大幅度吸收，通過(guò)對(duì)檢波器挖30-40cm的坑埋置，可以大大減少松散表層的吸收作用。高頻噪音來(lái)源于地表，傳播距離較短，表層傳播速度小，大約300m/s--800m/s，對(duì)于100HZ的干擾波，視波長(zhǎng)僅為3-8m，挖坑埋置后，低速層可大量吸收高頻噪聲。

2.2山區(qū)激發(fā)條件變化大，用單一因素激發(fā)單炮品質(zhì)在橫向上具有不穩(wěn)定性，本次采集圍繞激發(fā)點(diǎn)位置、井深、藥量、激發(fā)巖性和悶井工作采取以下針對(duì)措施。

潛水面與最佳激發(fā)井深之間的距離（△h）是相對(duì)穩(wěn)定的，△h可通過(guò)微測(cè)井結(jié)合試驗(yàn)井深求出，而虛反射界面深度通過(guò)雙微測(cè)井求得，在此界面下△h米附近下藥，可避免虛反射，提高激發(fā)能量和地震子波品質(zhì)。施工參數(shù)中山體井深采取5--8米，沖擊溝黃土覆蓋區(qū)采用4×20米井深組合炮。

通過(guò)藥量試驗(yàn)，選擇不同的藥量參數(shù)：山體上2-4KG，黃土覆蓋區(qū)4×3KG；直徑為75mm密型藥柱。

對(duì)于高山處的鉆孔，由于潛水面較深，可在井中注入清水以增加激發(fā)效果。同時(shí)嚴(yán)格悶井工作，下藥時(shí)用泥漿填埋，提高能量下傳，壓制面波和聲波。

2.3 在接收因素上最好能從檢波器的組合形式和儀器前放增益方面來(lái)增強(qiáng)抗干擾能力。

多串檢波器組合。若N個(gè)檢波器串聯(lián)，則輸出的信號(hào)大小等于單個(gè)檢波器信號(hào)的N倍，而噪聲為單個(gè)檢波器 倍。一方面隨著檢波器串?dāng)?shù)的增加，在保證靈敏度的前提下，增強(qiáng)了它的抗干擾能力；另一方面利用統(tǒng)計(jì)效應(yīng)壓制隨機(jī)噪聲的效果增強(qiáng)，利于提高資料信噪比，該項(xiàng)目采用8個(gè)串聯(lián)組合，矩形面積。

提高儀器前放增益放大深層弱信號(hào)。地震波衰減后，中、深層地震信號(hào)在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)只能占據(jù)后面的十幾位二進(jìn)制位。提高前放增益，放大弱信號(hào)的電壓值，可降低系統(tǒng)噪聲，使更多的弱信號(hào)值以二位制記錄下來(lái)。

2.4 干擾波調(diào)查。在區(qū)內(nèi)有代表性的試驗(yàn)上，采取道100 HZ檢波器、道距10-20m， “L”型布設(shè)排列，分別在排列的兩端及中點(diǎn)激發(fā)接收，以便調(diào)查側(cè)向干擾。對(duì)所得的地震記錄進(jìn)行分析，識(shí)別出有效波和各種干擾波。然后計(jì)算其視速度、視頻率、視波長(zhǎng)、振幅及與最弱的有效波的振幅比等特性。如隨機(jī)干擾較強(qiáng)，則還需計(jì)算它們的相關(guān)半徑。得出結(jié)論為下一步試驗(yàn)、工作方法、選擇激發(fā)和接收條件提供幫助。

2.5 低速帶調(diào)查。為了提供準(zhǔn)確的靜校正資料，本區(qū)全面展開(kāi)風(fēng)化層及新生界低速帶調(diào)查，以達(dá)到嚴(yán)密控制低速帶的目的。調(diào)查方法采用淺層小折射。用相遇時(shí)距曲線(xiàn)加追逐的觀測(cè)系統(tǒng)，排列長(zhǎng)度應(yīng)為低速帶厚度的8－10倍。 選擇偏移距和檢波點(diǎn)距時(shí)要考慮直達(dá)波和各層折射波，每層同相軸至少有3個(gè)點(diǎn)控制，初至要清晰，排列點(diǎn)距要實(shí)測(cè)。首先要進(jìn)行小折射試驗(yàn)，用24道檢波器排一個(gè)長(zhǎng)排列，經(jīng)試驗(yàn)確定最佳偏移距和檢波點(diǎn)距。低速帶點(diǎn)的網(wǎng)度為500ｍ×500ｍ，全區(qū)施測(cè) 35 個(gè)點(diǎn)。

2.6設(shè)計(jì)觀測(cè)系統(tǒng)

結(jié)合本區(qū)目的層較淺的實(shí)際情況，采用10線(xiàn)5炮制，接收排列10線(xiàn)×20道＝200道。道距20m，偏移距10米，接收線(xiàn)距20m，炮排距20m，橫向5次×縱向5次=25次覆蓋。記錄長(zhǎng)度1.5s，采樣率0.5ms，寬頻帶接收，8串100HZ檢波器組合。

3 采集成果

把握山區(qū)特點(diǎn)，對(duì)野外采集各個(gè)環(huán)節(jié)采取了合理與臻密的措施，資料信噪比、能量和分辨率有了大幅度的提高，單炮記錄和處理剖面上目的層清晰。

結(jié)束語(yǔ)。與平原相比，復(fù)雜構(gòu)造下的山區(qū)地震勘探面臨著諸多難題，是單一的施工參數(shù)所不能解決的，為此必需靈活采取不同地質(zhì)條件下的技術(shù)對(duì)策和改變施工質(zhì)量，圍繞著激發(fā)中有效波能量、高頻響應(yīng)和高頻保護(hù)采取針對(duì)性措施，推動(dòng)高分辨三維地震勘探技術(shù)的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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