發(fā)布時間：2020-07-18 01:55

【摘要】：淺層地下空間不僅蘊含有豐富的礦產、地熱資源,且與人類的生存發(fā)展息息相關。微動是地球表面日常微小的顫動,等同于環(huán)境噪聲。微動勘探則是利用微動中的面波信息對地下介質的橫波速度結構進行研究,該方法以其無侵入、野外觀測方便、不受電磁干擾等優(yōu)勢在淺地表勘探中發(fā)揮著重要作用。本文重點探討微動勘探法中的空間自相關法(SPAC)和水平及垂直譜比法(H/V)的研究及應用,通過處理三個區(qū)域的實際數(shù)據,說明微動勘探方法的應用效果及解決的實際問題。首先,我們應用SPAC方法處理首都圈8個固定臺站的微動數(shù)據和白云金礦8個流動臺站的微動數(shù)據得到了兩個區(qū)域淺層地殼S波速度結構。結果表明,在首都圈地區(qū),地殼分別在5~8km和12~16km深處發(fā)育S波低速層,8km和20km處是上中下地殼較明顯的分界面。遼寧丹東白云金礦區(qū)得到的結果顯示上地殼在1.2~1.8km和6.2-7.Okm深度分別存在兩個低速層,與背景噪聲層析成像和大地電磁得到的結果較為一致,我們用H/V方法得到了白云金礦淺層三維S波速度結構,揭示了該區(qū)域沉積層分布,與地質圖和噪聲成像結果吻合較好。在本研究中,我們還采用微動勘探法對地熱資源的探測開展了觀測試驗,為此,在北京通州西集地區(qū)布設了1條包含7個測點的微動陣列觀測剖面,每個微動陣列觀測點由7臺儀器構成半徑為200m和400m的嵌套三角形的頂點和中心,以100Hz的采樣率進行至少30min的同步觀測,針對地熱勘探中關心的熱儲層頂界面和隱伏斷裂形態(tài)進行探測。SPAC和H/V法結果均表明,在西集-1號地熱井附近發(fā)育了一條走向近東西,傾向南,傾角約75°的夏墊斷裂的次級斷裂,其熱儲層頂界面埋藏深度大于3000m，這一結果與鉆孔及大地電磁結果較吻合,表明用微動勘探方法探測斷裂和熱儲水層的頂界面,是地熱勘探的有效手段。
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P624
【圖文】：

當陣列具有完全規(guī)則的形狀，以中心的臺站為圓心，其他１５個臺站分布在逡逑直徑為Ｄ的圓環(huán)上，己知ｒ0邋＝邋Ｚ）／２和＝邋Ｄｓｉｎ（／ＯＴ／ｎ）邋（１邋￡邋／ｃ邋Ｓ邋７）計算８個不逡逑同臺間距的方位平均自相關系數(shù)＆，其臺間距和方位角的空間分布如圖２－２。注：逡逑方形的ＳＰＡＣ陣列不適用于該方法，因為相同的臺站數(shù)量下其方位平均自相關系逡逑數(shù)驟減，導致該方法不能很好的收斂。逡逑Ａｎ邋ｅｘａｍｐｌｅ邋ｏｆ邋ｉｒｒｅｇｕｌａｒ邋ｉｍｐｅｒｆｅｃｔ邋ａｒｒａｙ逡逑＃Ｐ０５Ｈ逡逑！邋２００邐＾＇％Ｐ0＾ＰＩ０３Ｈ逡逑ｉ１５０邐ａ逡逑ｚ邋ｉ00－邐ｙ邐Ｖｐ0２Ｈ逡逑一？邐５０邋－邐Ｕｐ0８Ｈ邐＇、逡逑ｆ邋廠邐ｋ＿逡逑Ｉ邋，＊Ｌ°邋：邐Ｘ逡逑V邋ｉ邐Ｖ１１Ｈ逡逑0邋－２００邋－逡逑ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ逡逑－３００邐－２００邐－１００邐０邐１００邐２００邐３００邐４００逡逑Ｃｏｏｒｄ邋ｘ邋ｓｔａｔｉｏｎ邋（ｍ）逡逑圖２－１圓形ＳＰＡＣ陣列中１６個臺站的位置分布逡逑加粗紅線表示與完全規(guī)則的圓形陣列之間的誤差。逡逑（取自邋Ｂ．邋ＢＥＴＴＩＧ，邋２００１）逡逑７逡逑

圖２－２邋１６個臺站組成的規(guī)則圓形ＳＰＡＣ陣列的臺間距及方位角分布逡逑（取自邋Ｂ．ＢＥＴＴＩＧ，邋２００１）逡逑圖２－３模擬的是一個不完美的圓形ＳＰＡＣ觀測陣列中各個臺站的臺間距及方逡逑位角分布，并且對應的（ｒ，少）分布于Ｓ邋ｒ幺￡）ｍａ；ｃ之間。由圖２－３知，該陣列逡逑方位分布較均勻，但我們不能用計算恒定半徑圓形臺陣的方法計算該臺陣的方位逡逑平均空間自相關系數(shù)。因此，我們需要計算在位于平面（ｒ，＜ｐ）中的環(huán)（ｒ１；ｒ２）上的逡逑方位平均空間自相關系數(shù)，公式（２－７）將變化為：逡逑邐邋＾邐ｎ邋ｒ逡逑Ｇ⑷％邐＼：產逡逑ｙ邋２邋Ｗ邋（２－１１）逡逑＇邐（？７Ｃ邐ＣＯＶ逡逑＝邐邐邐—［ｆ邋＂邋ｃｏｓ（—－￣￣－ｑｏｓ｛６邋－邋ｃｐ））ｒｄｒｄｃｐ．逡逑ｎ｛ｒ￣邋Ｊｏ邐ｃ＼ｃｏ）逡逑由貝塞爾函數(shù)／0和八的定義可知：逡逑Ｊｏ（．ｘ）邋＝邐ｃｏｓ（ｘ邋ｃｏｓ邋ｃｐ）ｄ（ｐ．邐（２－１２）逡逑ｘＪｉＯＯ邋＝邐（２－１３）逡逑因此：逡逑８逡逑

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本文編號：2760238