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1、地震反射波法地震反射波法 地地震震反反射射波波法法主主要要包包括三个部分的工作，即：括三个部分的工作，即：u野外数据采集野外数据采集u资料处理资料处理u资料解释。资料解释。基本流程基本流程第一节第一节 资料采集资料采集第二节第二节 资料处理资料处理第三节第三节 资料解释及应用资料解释及应用第一节第一节 资料采集资料采集 主主要要任任务务是是获获取取第第一一手手实实际际观观测测资资料料，为为地地震震数数据据处处理理和和解解释释提提供供物物质质基基础础。其其采采集集资资料料的的好好坏坏将将直直接接影影响响到到资资料料处处理理的的质质量量和和解解释释的的精精度度，关关系系到到地地质质成成果果的的优优
2、劣劣，因因此此，它它是是地地震震勘勘探探中中重重要要的的环环节节之之一一。它它分分为为现现场场踏踏勘勘、施施工工、试试验验工工作作及及正正式式生生产产等等阶阶段段，由由测测量量、激激发发、接接收收以以及及现现场场整整理理解解释释或或现现场场实实时时监监控控处处理理等等多多工工种种密密切切配配合合进进行行。采采集集的的关关键键是是仪仪器器设设备备和和野野外外工工作作方方法法。有有关关仪仪器器设设备备问问题题这这里里不不讨讨论论，在在此此，仅仅讨讨论论采采集集工工作作方方法法技技术术等等问题。问题。第一节第一节 资料采集资料采集1 1、有效波与干扰波、有效波与干扰波2 2、测线布置和观测系统、测线
3、布置和观测系统3 3、地震波的激发与接收、地震波的激发与接收4 4、观测参数选择、观测参数选择5 5、多次覆盖原理及参数选择、多次覆盖原理及参数选择1 1、有效波与干扰波、有效波与干扰波 在在数数据据采采集集中中，埋埋置置于于地地面面的的检检波波器器可可接接收收到到来来自自于于地地下下多多种种波波的的扰扰动动，其其中中只只有有可可用用于于解解决决所所提提出出的的地地质质任任务务的的波波才才称称为为有有效效波波，所所有有妨妨碍碍有有效效波波识识别别和和追追踪踪的的其其他他波波称称为为干干扰扰波。波。由由此此可可见见，在在反反射射纵纵波波法法勘勘探探中中，一一般般只只有有反反射射纵纵波波是是有有效
4、效波波，其其他他波波属属于于干干扰扰范范畴畴，而而在在瑞瑞雷雷面面波波法法勘勘探探中中，除除瑞瑞雷雷面面波波外外，均均为为干扰波。干扰波。在在反反射射波波法法勘勘探探中中，我我们们根根据据各各种种环环境境、激激发发以以及及传传播播因因素素产产生生的的干干扰扰的的动动力力学学和和运运动动学学特特点点，将将干扰波分为两类：干扰波分为两类：l其一是规则干扰波其一是规则干扰波l其二是不规则干扰波其二是不规则干扰波下面分述其主要特点。下面分述其主要特点。规规则则干干扰扰波波主主要要有有：声声波波、面面波波、工工业业电电干干扰扰、多多次次反反射射波波、侧侧面波以及绕射波等。面波以及绕射波等。其其主主要要特
5、特点点为为在在时时间间或或空空间间上上表表现现出出一一定定的的规规律律性性，能能量量一一般般较较强强。与与有有效效波波的的差差异异主主要要表表现现在在频频率率、视视速速度度和和到到达达时时间间三三个个方方面面，并并且且大大部部分分干干扰扰主主要要表表现现出出视视速速度度和和到到达达时时间间两两个个方方面面与与有有效效波波存存在在差差异异。如如面面波波、声声波波和和多多次次反射波等。反射波等。不不规规则则干干扰扰波波：它它主主要要包包括括微微震震(即即与与激激发发震震源源无无关关的的地地面面扰扰动动)，低频和高频背景等。，低频和高频背景等。其其主主要要特特点点是是在在时时间间和和空空间间上上表表
6、现现出出无无规规律律性性，即即是是一一种种随随机机的的能能量量较较强强、频频率率不不定定的的干干扰扰。与与有有效波的差异主要体现在频率上。效波的差异主要体现在频率上。我我们们了了解解有有效效波波和和干干扰扰波波的的特特征征和和差差异异，其其目目的的在在于于在在采采集集和和处处理理的的过过程程中中，选选择择合合适适的的方方法法，压压制制干干扰扰波波，突突出出有有效效波波，以以便便更更好好地地解解决地质问题。决地质问题。2 2、测线布置和观测系统、测线布置和观测系统1 1、测线布置、测线布置（1 1）测线最好为直线。）测线最好为直线。（2 2）主主测测线线尽尽量量垂垂直直于于岩岩层层或或构构造造的
7、的走走向，以便于最大限度地控制构造形态。向，以便于最大限度地控制构造形态。（3 3）测测线线要要尽尽可可能能与与其其它它物物探探测测线线一一致致，若若测测区区内内有有钻钻井井，则则测测线线要要尽尽可可能能通通过过钻钻井井，以以便便于于综综合合分分析析解解释释物物探探资资料料和和地质资料。地质资料。(4)(4)测测线线疏疏密密程程度度应应根根据据地地质质任任务务、探探测测对对象象勘勘探探精精度度等等因因素素确确定定。一一般般情情况况下下，要要布布置置适适量量的的与与主主测测线线垂垂直直的的联联络络测测线线，以以确确定定地地质质构构造造的的整整体体格格架架以以及及检检测测不不同同测测线线上上反反射
8、射波波的的对对比闭合精度。比闭合精度。(5)(5)测测线线布布置置应应尽尽可可能能避避开开地地形形起起伏伏较较大大和和地地物物障障碍碍等等线线路路，力力求求以以最最少少的的工工作作量来解决地质问题。量来解决地质问题。(6)(6)测测线线布布置置应应尽尽可可能能远远离离非非地地震震干干扰扰源源。如如厂厂矿矿的的机机械械振振动动，公公路路上上频频繁繁行行驶驶的的汽汽车车引引起起的的振振动动、以以及及高高压压线线引引起起的的交交流流干干扰扰等等。若若无无法法避避免免，应应尽尽量量使使测测线线垂垂直直穿穿过过干干扰扰源源，以以便便降降低低干干扰扰波波对对有有效地震信号的干扰。效地震信号的干扰。2 2、
9、观测系统、观测系统（1 1）综合平面图示法）综合平面图示法（2 2）简单连续观测系统）简单连续观测系统（3 3）间隔单次覆盖观测系统）间隔单次覆盖观测系统（4 4）多次覆盖观测系统）多次覆盖观测系统在在对对一一条条测测线线进进行行观观测测时时，为为提提高高效效率率，通通常常都都是是每每放放一一炮炮，多多个个观观测测点点进进行行观观测测，每每次次激激发发时时所所安安置置的的多多道道检检波波器器的的观观测测地地段段称称为为地地震震排排列列。我我们们把把激激发发点点与与接接收收排排列列的的相相对对空空间间位位置置关关系系称称为为观观测测系系统统。显显然然可可见见，观观测测系系统统的的选选择择和和设设
10、计计与与勘勘探探地地质质目目的的、干干扰扰波波与与有有效效波波的的特特点点、地地表表施施工工条条件件等等诸诸因因素素有有直直接接关关系系下下面面我我们们就就常常用用的的几几种种观观测测系系统统的的图图示示和和设设计计进进行论述。行论述。（1 1）综合平面图示法）综合平面图示法（2 2）简单连续观测系统）简单连续观测系统（3 3）间隔单次覆盖观测系统）间隔单次覆盖观测系统双双边边放放炮炮观观测测系系统统:在在排排列列两两端端分分别别激激发发。又又因因该该观观测测系系统统对对地地下下反反射射界界面面仅仅一一次次采采样样，所所以以又又称称为为单单次次覆覆盖盖观观测测系系统统。所所得得的的地地震震剖剖
11、面面为为单单次次剖剖面。面。如如果果震震源源固固定定在在排排列列的的一一端端激激发发。每每激激发发一一次次，排排列列沿沿测测线线方方向向向向前前移移动动一一次次(半半个个排排列列长长度度)。那那么么这这种种观观测测系系统统叫叫做做单单边边激激发发(或或叫叫单单边边放放炮炮)简简单连续观测系统单连续观测系统，如图，如图1.4.51.4.5（b b）。）。如如果果震震源源位位于于排排列列中中间间，也也就就是是在在激激发发点点的的两两边边安安置置数数目目相相等等的的检检波波器器同同时时接接收收，这这种种观观测测形形式式叫叫做做中中间间激激发发观观测测系系统统(或或叫叫中中间间放放炮炮观观测测系系统统
12、)，如图如图1.4.51.4.5（c c）所示。）所示。（4 4）多次覆盖观测系统）多次覆盖观测系统为为了了压压制制多多次次反反射射波波之之类类的的特特殊殊干干扰扰波波，提提高高地地震震记记录录信信噪噪比比，采采取取有有规规律律地地同同时时移移动动激激发发点点与与接接收收排排列列，对对地地下下界界面面反反射射点点多多次次重重复复采采样样的的观观测测形形式式叫叫多多次次覆覆盖盖观观测测系统。系统。3 3、地震波的激发与接收、地震波的激发与接收1 1、P P波的激发与接收波的激发与接收2 2、SHSH波的激发与接收波的激发与接收1 1、P P波的激发与接收波的激发与接收激发激发接收接收（1 1）激
13、发）激发 激激发发震震源源分分为为两两类类：一一为为炸炸药药震震源源，另另一一为为非非炸炸药药震震源源。对对于于激激发发纵纵波波而而言言，两两类类方方式式均均可可选选择择，一一般般以以实实现现地地质质目目的的为为准准。相相比比而而言言，炸炸药药震震源源激激发发的的勘勘探探深深度度的的选选择择范范围围要要大大得得多多。在在激激发发时时，对对震震源源一一般般有有两两个个要要求求：激激发发力力要要竖竖直直向向下下；激激发发装装置置或或药包与大地耦合要好。药包与大地耦合要好。若若采采用用炸炸药药震震源源激激发发，一一般般在在浅浅井井或或浅浅坑坑中中埋埋置置药药包包，且且药药包包的的体体积积要要小小、成
14、成点点或或球球状状，以以保保证证激激发发效效果果。此此外外，在在潮潮湿湿的的土土层层或或浅浅水水面面以以下下激激发发比比在在松松散的干土层中激发效果要好。散的干土层中激发效果要好。为为提提高高勘勘探探的的分分辨辨率率，希希望望激激发发信信号号的的频频带带宽宽、主主频频高高。实实践践表表明明，在在浅浅层层地地震震勘勘探探中中，小小药药量量高高爆爆速的炸药震源和枪击震源等都能获得比较好的效果。速的炸药震源和枪击震源等都能获得比较好的效果。（2 2）接收）接收 地地震震波波的的接接收收除除观观测测系系统统和和地地震震仪仪的的仪仪器器因因素素选择外，主要涉及如下三个方面的问题。选择外，主要涉及如下三个
15、方面的问题。(1)(1)检检波波器器的的选选择择：一一般般认认为为采采用用自自然然频频率率较较高高的的检检波波器器，有有助助于于扩扩展展记记录录信信号号的的宽宽高高频频，从从而而有有助助于于提提高高地地震震记记录录的的分分辨辨率率，压压制制低低频频干干扰扰。此此外外，在在陆陆地地勘勘探探中中，选选用用速速度度检检波波器器，而而在在水水中中接接收收时时，采用压力检波器。采用压力检波器。(2)(2)埋埋置置条条件件的的选选择择：根根据据仪仪器器的的响响应应与与波波的的振振动动方方向向之之间间的的关关系系，采采用用垂垂直直检检波波器器接接收收地地面面位位移移的的垂垂直直分分量量，可可得得到到最最大大
16、的的灵灵敏敏度度。因因此此检检波波器器要要埋埋直直。此此外外为为使使得得检检波波器器与与大大地地耦耦合合好好，应应埋埋置置在在潮湿、致密的土壤或岩石中。潮湿、致密的土壤或岩石中。（2 2）接收）接收 地地震震波波的的接接收收除除观观测测系系统统和和地地震震仪仪的的仪仪器器因因素素选择外，主要涉及如下三个方面的问题。选择外，主要涉及如下三个方面的问题。(1)(1)检检波波器器的的选选择择：一一般般认认为为采采用用自自然然频频率率较较高高的的检检波波器器，有有助助于于扩扩展展记记录录信信号号的的宽宽高高频频，从从而而有有助助于于提提高高地地震震记记录录的的分分辨辨率率，压压制制低低频频干干扰扰。此
17、此外外，在在陆陆地地勘勘探探中中，选选用用速速度度检检波波器器，而而在在水水中中接接收收时时，采用压力检波器。采用压力检波器。(2)(2)埋埋置置条条件件的的选选择择：根根据据仪仪器器的的响响应应与与波波的的振振动动方方向向之之间间的的关关系系，采采用用垂垂直直检检波波器器接接收收地地面面位位移移的的垂垂直直分分量量，可可得得到到最最大大的的灵灵敏敏度度。因因此此检检波波器器要要埋埋直直。此此外外为为使使得得检检波波器器与与大大地地耦耦合合好好，应应埋埋置置在在潮湿、致密的土壤或岩石中。潮湿、致密的土壤或岩石中。图图 检波器和不同的大地耦合检波器和不同的大地耦合1-1-最好耦合，埋置在挖过的地
18、表里；最好耦合，埋置在挖过的地表里；2 2好的耦合，埋置在挖过的地表里，相位畸变较小；好的耦合，埋置在挖过的地表里，相位畸变较小；3 3一较好的耦合，埋置在粗扫过的地表里，振幅有衰减，一较好的耦合，埋置在粗扫过的地表里，振幅有衰减，相位畸变中等；相位畸变中等；4 4一坏的耦合，埋置在没做任何处理的地表，振幅衰减一坏的耦合，埋置在没做任何处理的地表，振幅衰减和相位畸变均较大和相位畸变均较大(3)(3)接接收收点点检检波波方方式式：在在工工程程高高分分辨辨率率地地震震勘勘探探中中，通通常常采采用用每每道道单单个个检检波波器器接接收收的的方方式式，以以减减少少接接收收方方式式的的因因素素造造成成的的
19、高高频频成成分分的的衰衰减减。但但有有时时，因因表表层层非非常常疏疏松松，面面波波干干扰扰非非常常强强烈烈，为为减减少少后后期期处处理理的的困困难难，往往往往在在接接收收时时采采用用多多个个检检波波器器组组合合的的方方式式进行组合检波，其结果作为一道的输出。如图所示。进行组合检波，其结果作为一道的输出。如图所示。经经分分析析可可知知，组组合合检检波波有有利利于于提提高高信信噪噪比比，但但对对纵纵向向分分辨辨率率有有一一定定影影响响。因因此此，在在勘勘探探中中，应应根根据据实实际际情情况况和和地地质质目目的的及及要要求求，综综合合考考虑虑选择检波方式。选择检波方式。2 2、SHSH波的激发与接收
20、波的激发与接收激发激发接收接收（1 1）激发）激发 在在工工程程勘勘探探中中激激发发SHSH横横波波的的震震源源主主要要采采用用击击板板法法，但但因因其其能能量量有有限限，故故解解决决浅浅层层和和超超浅浅层层问问题题比比较较有有效效。而而对对于于解解决决中中浅浅层层问问题一般仍采用炸药震源激发。题一般仍采用炸药震源激发。不不论论选选择择哪哪一一种种激激发发类类型型，均均须须注注意下述两个问题：意下述两个问题：n激发力与地面水平，且垂直于测线；激发力与地面水平，且垂直于测线；n激发装置或药包与大地耦合要好。激发装置或药包与大地耦合要好。若若采采用用炸炸药药震震源源激激发发，则则必必须须使使激激发
21、发力力具具有有一一定定的的方方向向性性和和聚聚能能的的特特性性为为此此将将炸炸药药放放在在一一定定形形状状的的爆爆炸炸室室内内进进行行爆爆炸炸。通通过过对对各各种种形形状状爆爆炸炸室室的的试试验验，结结果果表表明明：v v型型爆爆炸炸室室激激发发效效果果最最为为稳稳定定，当当采采用用较较小小的的药药量量时时，它它激激发发的的作作用用力力主要集中在两个方向如图所示。主要集中在两个方向如图所示。力力FlFl和和F2F2是是炸炸药药室室内内填填允允物物飞飞出出去去时时对对物物体体的的作作用用力力，力力的的作作用用时时间间短短，产产生生的的波波形形是是尖尖脉脉冲冲形形，而而F2F2作作用用时间较长，产
22、生波形的宽度要宽些。时间较长，产生波形的宽度要宽些。（2 2）接收）接收在在接接收收SHSH横横波波时时，接接收收方方式式和和要要求求基基本本与与P P波波相相同同，唯唯一一不不同同的的是是采采用用水水平平检检波波器器接接收收，并并且且多多道道接接收收时时各各道道检检波波器器的的埋埋置置方方向向要要求求一致。接收与激发详情见图。一致。接收与激发详情见图。4 4、观测参数选择、观测参数选择（1 1）仪器因素）仪器因素（2 2）道间距和偏移距）道间距和偏移距（3 3）最佳接收段问题）最佳接收段问题（1 1）仪器因素）仪器因素利利用用工工程程数数字字地地震震仪仪进进行行数数据据采采集集时时，所所涉涉
23、及及到到的的仪仪器器因因素素主主要要有有：采采样样率率、记记录录长长度度、滤滤波波档档以以及及前前放放固固定定增增益益等等参数。下面简要述之。参数。下面简要述之。1 1）采样率）采样率大小必须满足采样定理：大小必须满足采样定理：为记录信号中的最高频率为记录信号中的最高频率 为为了了保保证证不不畸畸变变地地将将一一连连续续信信号号离离散散采采样样为为一一数数字字信信号号，则则在在其其最最短短周周期期内内，应应至至少少采采两两个个样样值值，否否则则将将使使信信号号出出现现假假频频，即即使使得得离离散散采采样样后后变变成成另另一一种种频率的新信号。频率的新信号。在在高高分分辨辨率率地地震震勘勘探探中
24、中，为为保保证证不不畸畸变变地地记记录录有有效效信信号号，每每个个最最短短周周期期内内至至少少要要采采4 4个个样样值值或或更更高高。这这对对展展宽宽仪仪器器的的通通频频带带、提提高高精精度度等等有有一一定定好好处处，但但可可能能增增大大高高频频干干扰扰。在在实实际际中中选选择择时时除除上上述述因因素素外外、还还应应考考虑虑记记录录长长度度问问题题，因因为为大大部部分分工工程程数数字字地地震震仪仪其其记记录录长长度度(总总点点数数道道)是是一一定定的的，所所以以不不能能选选择择过过高高的的采采样样率率，以以免免点点数数太太多多，存存储储容容量量不不够够或或增增加加不不必要的勘探成本。必要的勘探
25、成本。一一般般采采样样率率的的范范围围为为：微微米米级级至至毫毫米米级级。可可根根据据勘探目的层的深浅、精度要求和采样定理等来确定。勘探目的层的深浅、精度要求和采样定理等来确定。2 2）滤波档）滤波档工工程程数数字字地地震震仪仪一一般般均均设设有有低低通通、高高通通、带带通通、全全通通等等模模拟拟滤滤波波器器。在在采采集集中中，为为提提高高地地震震记记录录的的信信噪噪比比，改改善善记记录录频频谱谱中中高高、低低频频能能量量的的不不平平衡衡状状况况，可可根根据据实实际际干干扰扰波波调调查查的的结结果果，选选择择合合适适的的滤滤波波器器，以以压压制制干干扰扰。例例如如选选择择较较高高低低截截频频的
26、的高高通通滤滤波波器器，以以压压制制低频干扰，并相对增强高频成分的能量。低频干扰，并相对增强高频成分的能量。3 3）前放固定增益）前放固定增益对对于于无无瞬瞬时时浮浮点点放放大大功功能能且且动动态态范范围围较较小小的的仪仪器器而而言言，该该参参数数的的选选择择是是比比较较重重要要的的因因为为它它对对信信号号的的振振幅幅能能量量影影响响较较大大。一一般般，对对于于近近炮炮点点的的道道，固固定定增增益益选选的的小小一一点点，对对远远炮炮点点的的记记录录道道，选选的的大大一一点点，一一般般均均以以记记录不录不“截顶截顶”为标准。为标准。（2 2）道间距和偏移距）道间距和偏移距道道间间距距的的选选择择
27、原原则则为为，经经过过处处理理后后能能在在地地震震剖剖面面的的相相邻邻道道上上可可靠靠地地追追踪踪波波的的同同一一相相位位并并不出现空间假频，根据采样定理有：不出现空间假频，根据采样定理有：最短视波长最短视波长波传播的视速度波传播的视速度波的最高视主频波的最高视主频对对于于倾倾斜斜地地层层，经经分分析析，在在上上倾倾方方向向接接收收时时，采采用用比比一一般般情情况况稍稍大大点点的的道道间间距距也也能能满满足足空空间间采采样样率率的的要要求求；而而在在下下倾倾方方向向接接收收时时，则则需需采采用用比比一一般般情情况况较小的道间距才能保证不出现空间假频；较小的道间距才能保证不出现空间假频；所所以以
28、，在在野野外外采采集集时时，一一般般采采用用上上倾倾方方向向接接收收较较好好。此此外外为为提提高高地地震震记记录录的的横横向向分分辨辨率率，常采用小道距接收。常采用小道距接收。偏偏移移距距：偏偏移移距距的的大大小小直直接接影影响响了了有有意意义义的的浅浅层层反反射射波波的的覆覆盖盖次次数数，此此外外还还有有可可能能造造成成波波的的振振幅幅和和相相位位的的较较大大变变化化以以及及波波场场复复杂杂化化等等诸诸多多问问题题，所所以以偏偏移移距距一一般般要要求求尽尽可可能能小小。然然而而偏偏移移距距太太小小，波波场场受受震震源源干干扰扰严严重重，实实际际中中，应应兼兼顾顾各各种种矛矛盾盾，选选择择合合
29、适适的的偏偏移移距距。偏偏移移距距的的变变化化对对多多次次覆覆盖盖(多多次次叠叠加加)的影响见图。的影响见图。（3 3）最佳接收段问题）最佳接收段问题需需要要指指出出的的是是，在在勘勘探探深深度度较较浅浅、地地震震地地质质条条件件比比较较单单一一的的情情况况下下，我我们们可可以以按按最最佳佳时时窗窗技技术术去去考考虑虑观观测测参参数数的的设设计计等等问问题题；当当勘勘探探深深度度较较大大、地地震震地地质质条条件件较较复复杂杂时时，最最好好按按组组合合检检波波和和多多次次覆覆盖盖技技术术去去考考虑虑压压制制干干扰扰以以及及观观测测参参数数选选择择问问题题。因因为为此此时时目目的的层层深深浅浅相相
30、差差较较大大，很很难难选选取取甚甚至至不不可可能能选选取取最最佳佳时窗。时窗。5 5、多次覆盖原理及参数选择、多次覆盖原理及参数选择1）基本原理由由于于共共深深度度点点道道集集内内各各记记录录道道反反射射波波都都是是地地下下同同一一界界面面反反射射点点形形成成的的，因因此此这这些些反反射射波波具具有有相相同同的的波波形形特特征征，经经动动校校正正(即即正正常常时时差差校校正正)之之后后，把把共共深深度度点点道道集集内内所所有有的的地地震震记记录录道道叠叠加加起起来来，就就能能起起到到压压制制与与一一次次反反射射波波视视速速度度不不同同的的多多次次反反射射波波和和各各种种满满足足统统计计规规律律
31、的的随随机机干干扰扰的的作作用用，从从而而提提高高记记录录的的信信噪噪比比。但但由由于于多多次次覆覆盖盖方方法法相相当当于于一一个个低低通通滤滤波波器器，对对波波场场的的高高频频成成分分具具有有一一定定的的抑抑制制作作用，因此在实际中要慎重选取各叠加参数。用，因此在实际中要慎重选取各叠加参数。5 5、多次覆盖原理及参数选择、多次覆盖原理及参数选择2）叠加特性与参数选择炮检距炮检距单位叠加参量单位叠加参量叠加振幅n：叠加次数d：炮点距：炮点距q：多次波：多次波剩余时差系数剩余时差系数k k：道序号：道序号偏移距道数偏移距道数炮点距道数炮点距道数多次波剩余时差多次波剩余时差由由此此可可见见，叠叠加
32、加效效果果的的好好坏坏，主主要要与与n n、参参数数以以及及叠叠加加参参量量 有有关关。在在此此，我我们们主主要要讨讨论论以以 中中的的频频率率f f为横坐标，固定为横坐标，固定q q值情况下，值情况下，、n n参参数数的的变变化化对对叠叠加加特特性性的影响。的影响。偏移距越小，通频带的边界频率越高偏移距越小，通频带的边界频率越高表明偏移距越小越好表明偏移距越小越好偏移距道数偏移距道数道间距越小，通频带的边界频率越高道间距越小，通频带的边界频率越高表明道间距越小越好表明道间距越小越好从从图图中中可可以以看看出出，覆覆盖盖次次数数从从6 6提提高高到到1212，通通放放带带的的边界频率变化不大，
33、叠加频率特性曲线很接近。边界频率变化不大，叠加频率特性曲线很接近。由由于于提提高高覆覆盖盖次次数数能能够够有有效效地地提提高高记记录录的的信信噪噪比比，提提高高对对多多次次波波的的压压制制能能力力，且且对对地地震震波波的的高高频频成成分分影影响响不不大大，因因此此在在浅浅层层高高分分辨辨率率地地震震反反射射调调查查中中，较较高高覆覆盖盖次次数数水水平平叠叠加加技技术术是是必必要要的的。然然而而当当地地层层倾倾角角较较大大时时，地地下下反反射射点点变变成成一一反反射射“面面元元”，且且倾倾角角越越大大，道道集集内内反反射射点点的的分分散散距距离离越越大大，将将直直接接影影响响到到叠叠加加效效果果
34、，此此时时高高覆覆盖盖次次数数反反而而有有害害。较较高高覆覆盖盖次次数数虽虽对对频频率率特特性性影影响响不不大大，但但对对勘勘探探成成本本却却影影响响较较大大。因因此此，在在数数据据采采集集中中要要全全面面考考虑虑记记录录的的信信噪噪比比和和勘勘探探费费用用，在在满满足足具具有有较较高高记记录录信信噪噪比比的的条条件件下下，应应尽尽可可能能采采用用较低的覆盖次数。较低的覆盖次数。从从高高分分辨辨率率地地震震勘勘探探的的角角度度考考虑虑，激激发发和和接接收收的的总总原原则则为为：小小药药量量激激发发，宽宽频频带带接接收收，观观测测系系统统采采用用小小道道距距、小小偏偏移移距距、无无组组合合检检波
35、波、合适的覆盖次数观测。合适的覆盖次数观测。第二节第二节 资料处理资料处理地地震震资资料料数数字字处处理理，是是指指用用计计算算机机对对采采集集的的原原始始资资料料进进行行，以以压压制制干干扰扰、提提高高信信噪噪比比和和分分辨辨率率、提提取取地地震震参参数数为为目目的的的的一一整整套套处处理理方方法法和和技技术术。它它可可为为资资料料解解释释提提供供反反映映地地下下结结构构和和岩岩性性等等的的地地震震剖剖面面和和参数。参数。在在处处理理过过程程中中，人人们们总总是是将将采采用用的的各各种种处处理理方方法法、程程序序按按一一定定次次序序组组合合起起来来，形形成成各各种种处处理理流流程程，以实现计
36、算机自动处理。以实现计算机自动处理。一一般般而而言言，任任何何一一个个处处理理流流程程都都不不是是一一成成不不变变的的，图图给给出出了了一一个个典典型型的的二二维维反反射射纵纵波波多多次次覆覆盖盖资资料料的的处处理理流流程程，对对于于SHSH横横波波的的多多次次覆覆盖资料的处理也可参照进行。盖资料的处理也可参照进行。第二节第二节 资料处理资料处理1 1、预处理、预处理2 2、频谱分析、频谱分析3 3、数字滤波处理、数字滤波处理4 4、校正处理、校正处理5 5、速度分析、速度分析6 6、时深转换、时深转换7 7、偏移处理、偏移处理8 8、修饰性处理、修饰性处理9 9、常规处理中影响分辨率的有关环
37、节、常规处理中影响分辨率的有关环节1 1、预处理、预处理 所所谓谓预预处处理理，是是在在对对数数据据作作实实质质性性处处理理之之前前为为满满足足一一定定的的计计算算机机结结构构要要求求以以及及处处理理方方法法要要求求，对对输输入入的的原原始始数数据据所必须完成的一些准备工作。包括：所必须完成的一些准备工作。包括：（1 1）数据重排（解编）数据重排（解编）（2 2）不正常道、炮处理）不正常道、炮处理（3 3）抽道集）抽道集（4 4）增益恢复）增益恢复（5 5）初至切除）初至切除2 2、频谱分析、频谱分析正反傅立叶变换正反傅立叶变换3 3、数字滤波处理、数字滤波处理在在地地震震勘勘探探中中，压压制
38、制干干扰扰，提提高高记记录录的的信信噪噪比比是是一一项项贯贯穿穿始始终终的的关关键键任任务务。提提高高信信噪噪比比的的数数字字滤滤波波处处理理技技术术主主要要是是利利用用“有有效效波波”和和“干干扰扰波波”在在频频率率和和视视速速度度方方面面的的差差异异，来来压压制制干干扰扰。我我们们分分别别称称为为频频率率滤滤波波和和视视速速度度滤滤波波，前前者者只只需需考考虑虑单单道道问问题题。故故称称为为一一维维频频率率滤滤波波，后后者者需需同同时时处处理理多多道道数数据据，故故称称为为二二维维视视速速度度滤滤波波。这这里里我我们们主主要要介介绍绍这这两两种种滤滤波波方方法法，同同时时还还简简要要介介绍
39、绍以以提提高记录的分辨率为主的反滤波方法。高记录的分辨率为主的反滤波方法。（1 1）滤波器的基本概念）滤波器的基本概念 一一个个原原始始信信号号通通过过某某一一“装装置置”后后变变为为一一个个新新信信号号的的过过程程称称为为滤滤波波。其其中中新新信信号号为为滤滤波波结结果，而果，而“装置装置”称为滤波器。称为滤波器。u在在物物理理上上，它它可可以以是是由由电电子子元元件件(如如电电阻阻、电电容容等等)组成的一个电路，我们称为组成的一个电路，我们称为模拟电滤波器模拟电滤波器；u在在数数字字滤滤波波中中，它它可可以以是是一一个个数数学学模模型型或或一一组组有有特特定定意意义义的的数数，我我们们称称
40、为为数数字字滤滤波波器器。所所谓谓数数字字滤滤波波即即是是根根据据所所设设计计的的数数字字滤滤波波器器，利利用用数数学学运算的方法，对离散数字信号所进行的滤波处理。运算的方法，对离散数字信号所进行的滤波处理。（2 2）线性时不变滤波器）线性时不变滤波器线性线性时不变时不变 滤滤波波器器的的种种类类十十分分繁繁多多，地地震震勘勘探探中用得最多的是线性时不变滤波器。中用得最多的是线性时不变滤波器。线性线性滤波器的基本性质是满足：滤波器的基本性质是满足：u叠加原理叠加原理u正比定理正比定理 因因为为线线性性运运算算比比非非线线性性运运算算容容易易得得多多，故故线线性滤波器比非线性滤波器简单得多。性滤
41、波器比非线性滤波器简单得多。时时不不变变性性质质即即滤滤波波器器对对输输入入信信号号的改造作用与时间无关。的改造作用与时间无关。（3 3）线性时不变滤波器的滤波机理）线性时不变滤波器的滤波机理时域：褶积时域：褶积频域：相乘频域：相乘因为傅立叶变换是可逆的，因为傅立叶变换是可逆的，故频域运算与时间域运算完全等价故频域运算与时间域运算完全等价线线性性时时不不变变滤滤波波器器的的时时间间域域滤滤波波机机理理可可以以这这样样来来理理解解：将将任任何何输输入入都都想想像像为为在在采采样样瞬瞬间间由由函函数数值值确确定定其其大大小小的的一一个个脉脉冲冲序序列列，这这些些脉脉冲冲的的每每一一个个均均使使滤滤
42、波波器器产产生生相相应应的的脉脉冲冲响响应应。根根据据线线性性时时不不变变性性质质，输输出出由由所所有有这这些些个个别别响响应应的的叠叠加加组组成成。这这一一点点通通过过数数值值褶褶积积的的物物理理过过程程(图图)可以看得很清楚。可以看得很清楚。线线性性时时不不变变滤滤波波器器的的频频域域滤滤波波机机理理更更为为明明显显。即即对对输输入入信信号号中中的的不不同同频频率率成成分分用用不不同同的的权权系系数数值值相相乘乘，结结果果组组成成输输出出信号的频谱。信号的频谱。（4 4）滤波器的稳定性与物理可实现性）滤波器的稳定性与物理可实现性稳定是指当输入有限时，输出也为有限，数稳定是指当输入有限时，输
43、出也为有限，数学上表述学上表述,稳定的充要条件是：稳定的充要条件是：物理可实现指，输入之前不会有输出，在数学上物理可实现指，输入之前不会有输出，在数学上表述，物理可实现的充要条件是：表述，物理可实现的充要条件是：（5 5）一维频率滤波）一维频率滤波 所所谓谓一一维维滤滤波波，是是指指信信号号或或其其谱谱以以及及滤滤波波因因子子都都是是单单变变量量函函数数的的滤滤波波，该该变变量量可可以以是是频频率率或或时时间间，也也可可以以是是波波数数或或空空间间，原原理理方方法法都都相相同同。实实际际中中频频率率滤滤波波用用得得最最为为广广泛泛，故故以以一一维维频频率率滤滤波波为例加以介绍。为例加以介绍。理
44、想滤波器（门式滤波器）理想滤波器（门式滤波器）有效波频带内有效波频带内其它其它理想低通滤波器理想低通滤波器理想带通滤波器理想带通滤波器理想高通滤波器理想高通滤波器（6 6）二维视速度滤波）二维视速度滤波 在在地地震震勘勘探探中中，有有时时有有效效波波和和干干扰扰波波的的频频谱谱成成分分十十分分接接近近甚甚至至重重合合，这这时时无无法法利利用用频频率率滤滤波波压压制制干干扰扰，需需要要利利用用有有效效波波和和干干扰扰波波在在其其他他方方面面的的差差异异来来进进行行滤滤波波。如如果果有有效效波波和和干干扰扰波波在在视视速速度度分分布布方方面面有有差差异异，则则可可进进行行视视速速度度滤滤波波。这这
45、种种滤滤波波要要同同时时对对若若干干道道进进行行计计算算才才能能得到输出，因此是一种二维滤波。得到输出，因此是一种二维滤波。图中斜率即图中斜率即为视速度为视速度（7 7）反滤波）反滤波 所所谓谓反反滤滤波波仍仍然然是是一一个个滤滤波波过过程程，这这种种滤滤波波过过程程的的作作用用恰恰好好与与某某个个其其他他滤滤波过程的作用相反。波过程的作用相反。y 浅浅层层地地震震勘勘探探反反滤滤波波的的主主要要任任务务是是抵抵消消大大地地滤滤波波作作用用，其其中中包包括括地地震震记记录录道道中中各各种种设设备备(如如检检波波器器、记记录录仪仪都都可可以以看看成成是是一一种种滤滤波波装装置置)对对地地震震子子
46、波波的的滤滤波波作作用，从而提高纵向分辨率。用，从而提高纵向分辨率。4 4、校正处理、校正处理静校正静校正动校正动校正静校正静校正 地地震震勘勘探探的的基基本本理理论论均均以以地地面面为为水水平平面面、近近地地表表介介质质均均匀匀为为假假设设前前提提，例例如如，平平界界面面的的共共炮炮点点时时距距曲曲线线或或共共反反射射点点时时距距曲曲线线是是双双曲曲线线这这一一结结论论只只有有在在该该假假设设前前提提下下才才正正确确。但但是是，在在实实际际野野外外观观测测时时，表表层层因因素素与与假假设设往往往往并并不不一一致致。例例如如，存存在在地地形形起起伏伏，低低、降降速速带带的的厚厚度度变变化化和和
47、速速度度的的横横向向变变化化等等。这这时时观观测测到到的的时时距距曲曲线线不不是是一一条条双双曲曲线线，而而是是一一条条畸畸变变了了的的曲曲线线。若若是是共共炮炮点点记记录录，就就得得不不到到正正确确反反映映地地下下构构造造形形态态的的一一次次覆覆盖盖时时间间剖剖面面。若若是是共共反反射射点点记记录录，则则达达不不到到同同相相叠叠加加，直直接接影影响响到到水水平平叠叠加加时时间间剖剖面面的的质质量量。特特别别在在丘丘陵陵、山山区区、这这种种情情况况更更为为严严重重，因因此此要要进进行行表表层层因素的校正，即静校正。因素的校正，即静校正。静校正有两个十分重要的特点：静校正有两个十分重要的特点：n
48、由由于于表表层层低低速速带带的的速速度度十十分分低低，深深、浅浅层层反反射射波波的的射射线线路路径径尽尽管管在在低低速速带带以以外外的的各各地地层层中中传传播播时时各各不不相相同同，但但在在表表层层附附近近几几乎乎都都是是近近于于垂垂直直的的。因因此此，静静校校正正量量的的大大小小只只与与地地面面位位置置有有关关，即即对对于于某某一一道道而而言言，深深、浅浅层层反反射射波波有有相相同同的的静静校校正正量量。所所以以称称之之为为“静静”校校正正。这这种种条条件件称称为为地地表表一一致致性性条条件件。当当然然，在在某某些些地地区区，地地表表一一致致性性条条件件不不能能得得到到满满足足会会出出现现静
49、静校校不不“静静”的的情情况况，不不在在这这里讨论之列。里讨论之列。n静校正量有正有负。静校正量有正有负。静静校校正正包包括括静静校校正正量量的的计计算算和和静静校校正正的的实实现现两两部部分分。由由于于上上述述第第一一个个特特点点，它它的的实实现现只只是是简简单单的的按按静静校校正正量量整整道道集集体体“搬搬家家”。这这里里主要讨论静校正量的计算问题。主要讨论静校正量的计算问题。静校正一般分为：静校正一般分为：p野外野外(一次一次)静校正静校正p剩余静校正剩余静校正等，这里主要讨论一次静校正。等，这里主要讨论一次静校正。野野外外(一一次次)静静校校正正：利利用用野野外外实实测测的的表表层层资
50、资料料直直接接进进行行，又又称称为为基基准准面面静静校校正正。其其方方法法是是人人为为选选定定一一个个海海拔拔高高程程作作为为基基准准线线(面面)，利利用用野野外外实实测测得得到到的的各各点点高高程程、低低速速带带厚厚度度、速速度度或或井井口口时时间间等等资资料料，将将所所有有的的炮炮点点和和检检波波点点都都校校正正到到此此线线(面面)上上，用用基基岩岩速速度度替替代代低低速速带带速速度度，从从而而去去掉掉表表层层因因素素的的影影响响。它包括有：它包括有：u井深校正井深校正u地形校正地形校正u低速带校正低速带校正等内容。等内容。井深校正井深校正地形校正地形校正低速带校正低速带校正将将基基准准面