趙建強 程莎 楊予鄂 毛銳強

摘要：深反射探測主要是為了研究地球深部物理結構，獲得從深部上地幔至全地殼的有效反射信息。剖面采集效果要求主要目的層以深層moho面為主，兼顧淺中層。深反射探測的難點主要有勘探目的層moho面埋深大，采集獲得有效反射信息弱;主要目的層moho面上覆地層構造復雜，導致反射波波場雜亂;測線跨度大，橫跨不同地質單元，激發(fā)、接收條件差。針對深反射探測實施的不利因素，總結近幾年采集、處理經驗，探索出適用于深反射探測的激發(fā)因素、觀測系統(tǒng)、采集設備、層析靜校正技術、廣角反射處理技術、低頻弱信號處理技術、起伏地表疊前偏移技術。在深反射探測采集、后期處理中得到了良好的驗證。

關鍵詞：深反射探測;moho面;有效信息弱;采集處理技術

一、深反射探測技術研究的目的

深反射探測是當今世界上探測地球深部結構，追蹤大陸演化的深部過程與地球動力學的最精細的先進技術[1-2] ，對地殼與上地幔頂部精細結構進行地震波成像，分辨能力最高，成像最精細。研究深度可深達30km—80km甚至更深。深反射剖面要求切開沿測線主要造山帶和盆地的地殼和巖石圈地幔，揭示巖石圈精細結構和構造變形細節(jié)，為資源勘查、減輕地質災害和追蹤地殼演化提供新的科學依據(jù)。

二、深反射探測難點

與石油勘探相比，深反射探測一般具有勘探目的層深的特點。由于勘探目的層埋藏深，普遍存在上覆地層構造復雜引起的“波場雜亂”的問題;同時存在深部目的層信號弱的問題，由于地層對地震信號的吸收衰減作用和擴散效應，深部地層反射能量極弱[3]。地震波能量隨傳播深度的增加是呈指數(shù)級的衰減。

深反射探測部署測線跨度大，橫跨不同地質單元，不同地質單元接觸部位往往發(fā)育有較大規(guī)模的造山帶或斷裂帶，波場復雜多變。在斷裂帶上激發(fā)效果較差，反射波能量衰減快，有效反射信息較少。近地表結構復雜，地表一致性差，激發(fā)、接收巖性多變的問題，地表往往會出現(xiàn)花崗巖、灰?guī)r等不利于激發(fā)、接收巖性。地表高程變化劇烈，高地勢單炮面波重，深部反射能量弱，散射嚴重，造成下傳能量不足。

三、深反射探測的主要技術手段

3.1深反射探測的采集技術

深反射探測項目實施過程中尤為重要的就是通過精細踏勘選定測線，其基本原則是測線既要穿過地質任務要求的主要地質單元、主要構造帶，又要考慮施工的可操作性。尤其是在高大山區(qū)應充分考慮施工的自然條件、施工安全性、實施成本等因素。適當采用折、彎線相結合的選線方法方能真正獲得良好的采集效果。采用折、彎線相結合的選線方法有利于避開地表施工條件復雜，后勤補給困難地區(qū)，滿足機械設備施工需要并能保證單炮質量，有利于將炮檢點布設在激發(fā)和接收條件較好地段。由于深反射探測主要目的層moho面埋深通常在40-80km，目的層埋藏越深，反射波共中心點越集聚[3]，因此地表炮檢點的適度非線性布設對于超深層目的層的反射波共中心點疊加成像影響相對較小。

深反射探測觀測系統(tǒng)應采用大排列、較小道距、適中覆蓋次數(shù)。大偏移距疊加，充分利用遠道信息有助于提升地震剖面成像質量?？紤]到施工成本的因素采用適中的覆蓋次數(shù)可以提高地震剖面的信噪比（圖4），使目的層反射波同相軸成像更加清晰。地震信號接收中采用多串大組合基距低頻檢波器，壓制地表線性干擾、加強檢波器對低頻段信號的響應（主要目的層moho面主頻通常在5-20Hz之間）。采集要兼顧淺層反射與深層反射、采用大、中、小炮相結合的方法施工，大、中炮激發(fā)主要獲得中、深層反射信息，小炮激發(fā)主要獲得淺、中層反射信息。

3.2深反射探測的處理技術

深反射探測測線跨度大，干擾因素多;在地震資料處理手段上采用疊前多域去噪技術，根據(jù)噪音在不同道集域的特點，采用疊前多域的保幅保真去噪技術，提高資料信噪比;本著淺層去噪適度，深層壓制為主的原則，使用低頻噪音壓制技術盡可能不傷害有效信號，尤其是深部的弱反射信號。在實踐中提升了地震剖面的信噪比，使深部弱信號成像清晰。

測線橫跨不同地質單元，橫穿深大斷裂帶、盆山結合帶等，表層巖性復雜多變，資料品質差異大，地震剖面成像效果不佳。針對深反射探測中存在的以上難題，采集時在構造關鍵部位兩側加密中炮，并增加中炮的接收排列長度，以便后續(xù)處理時能充分利用遠道信息。在地震資料處理手段上采用廣角反射處理技術，充分利用遠道信息，進行廣角反射處理，提高成像效果;低頻弱信號處理技術主要是識別深部低頻有效信號，對大炮記錄進行真振幅恢復，采用窄頻帶、小增量掃描確定深部信號的合適頻帶范圍。利用大炮一次疊加剖面指導全地殼深反射處理，優(yōu)化道集疊加，加大深部能量突出道集的疊加權重，科學合理的突出深層弱信號;起伏地表疊前偏技術主要手段是首先大增量百分比速度直接掃描疊前偏移剖面，確定一個較為合適的速度場，再進行小增量的百分比速度掃描偏移道集，結合各項異性速度分析，以道集拉平為原則，力求使偏移剖面構造形態(tài)清晰，上述技術手段（以秦嶺深反射探測為例）在實踐中得到了良好的地震剖面。

結論

1.深反射地震探測測線部署時不能盲目、不切實際的追求直線部署，垂直大的構造帶，在綜合考慮地質任務、施工條件、項目實施的可操作性等因素下適當采用折、彎線相結合的選線方法方能真正獲得良好的采集效果。

2.深反射探測的觀測系統(tǒng)選擇上應采用大排列，較小的道距，適中的覆蓋次數(shù);地震激發(fā)應采用深井、多井組合、大藥量激發(fā);地震信號采集時應采用低頻檢波器大組合基距接收;適當在構造關鍵部位兩側加密中炮，并加長接收排列，有助于使構造關鍵部位及其深部成像清晰。

3.深反射地震資料處理采用多步弱去噪，保護深部反射信息，充分識別深層弱信號，合理突出moho面反射信號，提高深層成像質量。

參考文獻：

[1] 王海燕，高銳.深地震反射剖面揭露大陸巖石圈精細結構 ，2010，84（6）：1-2;

[2] 王海燕，高銳.地球深部探測的先鋒—深地震反射方法的發(fā)展與應用，2006，29（1）：1-2;

[3] 陸基孟，王永剛.地震勘探原理[J]，2008， 11（4）：23-24;

[4] Harold Ryan.雷克，奧姆斯比，克勞德，巴特沃斯四種子波的選擇[J].國外油氣勘探，1995，7（5）：586-588;