利用傳統(tǒng)的反射波地震勘探分辨率很難滿足小尺度淺層地下空洞的探測需求,地震產(chǎn)生的繞射波卻因其特有的傳播特性,使得發(fā)現(xiàn)淺層地下空間中存在的小尺度異常成為可能。本文通過建立淺層地下空洞地質(zhì)模型并進(jìn)行地震波場正演分析,闡明繞射波能夠?qū)β裆?0 m至50 m、異常尺度為2 m的空洞進(jìn)行有效的刻畫成像,從而說明,在地下工程（隧道、管線等）建設(shè)過程中,可以通過合理布設(shè)地震觀測系統(tǒng),運(yùn)用繞射波地震勘探方法對淺層地下空洞進(jìn)行較好地探測,提高城市建設(shè)的安全性。 

【文章來源】：城市地質(zhì). 2020,15(04)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

反射波和繞射波時距曲線圖

模型2如圖2d所示，在模型1的同尺度水平地表地質(zhì)模型中，將模型1中A、B兩個繞射點(diǎn)進(jìn)行連線，設(shè)置成為一個反射界面，模擬一個理想狀態(tài)下不連續(xù)沉積的地質(zhì)模型。根據(jù)繞射波產(chǎn)生的條件在該反射界面A、B兩端將產(chǎn)生繞射波。用主頻100 Hz的子波對模型進(jìn)行正演，震源位置與模型1等同。對該模型進(jìn)行正演，圖2e為正演的共炮點(diǎn)地震道集�？梢�，直達(dá)波，AB界面反射波、A、B兩個端點(diǎn)產(chǎn)生的繞射波以及層間多次波（干擾波）。繞射與反射波組部分重合，仍可觀察到兩套繞射波組的極小點(diǎn)位置，該位置與模型1兩個繞射點(diǎn)的位置一致。圖2f為該模型正演的波場快照，繞射波以不連續(xù)地層斷點(diǎn)為中心向周圍擴(kuò)散。因此，在單純繞射點(diǎn)地質(zhì)模型或不連續(xù)地層模型中，在炮集上或波場特征上，繞射波與反射波有明顯差異，利用疊前的處理手段在去除多次波的基礎(chǔ)上，采取有效的繞射波分離方法，即可將反射波去除，獲得如模型1一致的繞射剖面，進(jìn)一步獲得繞射波成像數(shù)據(jù)。3 灰?guī)r溶洞地質(zhì)模型正演

在巖溶地質(zhì)模型波場正演模擬的基礎(chǔ)上，對道集數(shù)據(jù)進(jìn)行偏移成像。在不進(jìn)行繞射波分離工作情況下，進(jìn)行傳統(tǒng)的偏移成像，成像結(jié)果如圖5a，可見清晰灰?guī)r頂界面反射波組，但溶洞在偏移剖面上沒有反應(yīng)。如前所述，正演設(shè)計(jì)中，主頻100 Hz的子波，在v1=1200 m/s和v2=4500 m/s的地層中波長分別為λ1=12 m和λ2=45 m，巖溶尺度（2 m、5 m）小于波長，難以產(chǎn)生有效反射，導(dǎo)致反射波偏移剖面中，巖溶體不可見；在繞射波分離基礎(chǔ)上，對繞射波進(jìn)行分離成像，成像結(jié)果如圖5b。在x=350 m和x=600 m位置下清晰可見巖溶體產(chǎn)生的波組響應(yīng)。左側(cè)波組能量比右側(cè)波組能量強(qiáng)，說明巖溶異常體的尺度對波場中產(chǎn)生繞射波的強(qiáng)度有影響，解釋過程中，通過模型分析，能夠建立巖溶體相對尺度關(guān)系。圖4 模型正演炮集

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3267315