转换器和高速通过采样技术达到了24位地震仪的精度。

GEOMETRICS公司生产的Goede96浅层地震仪相当于四套独立的24道浅层地震仪，能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要。应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz，采样间隔可以从20微秒到16毫秒。采集的数据保存在32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘上或其他介质上。Geode包装坚固、防水、防震，有提手，重4.1公斤，用12V的外接电池可以持续工作10个小时。 2.2.2 仪器的操作 Geode地震仪的操作流程

a. 拉测线，在工区内选择一条测线，将测绳固定在测线上； b. 布置检波器，检波距均为1.5m。

c. 将24道检波器与大线连接好，接上电源与铁锤，最后将输出端用网线连接到计算机，

便可进行数据采集工作；

d. 启动geode的采集控制软件，在计算机中设置采集参数。Acquisition--sample

interval中设置采样率0.25ms，记录长度0.5s。stack option中设置叠加方式和叠加次数，preamp gains中设置增益，System--trigger options调节出发灵敏度按数字快捷键4，噪声检测窗口，数字快捷键5炮点激发窗口，按1便可以准备触发（仪器栏为绿色）和锁定触发（仪器栏为红色）

2.2.3一致性检查

用于接收地震波的检波器，必须要保证它们的工作情况良好，检波器出了问题，所有的数据都是作废的数据。因此在出野外施工之前，必须要检查它们的工作性能，检查是否每个都处于正常工作状态。

仪器一致性检查目的有两点：

a.检波器是否对地震波有明显的反应，若信号强度非常弱、没有信号或噪声信号非常大，工作中不应该再使用；

b.每个检波器的起跳要达到没有延迟或者延迟达到一致。

进行一致性检验的过程是将24个100HZ检波器密集地按6*4的排列插在操场的硬土上，并按顺序接在输入仪器的线上（要保证放在地上的接线口没有短路），方便核实检错。然后

5

用绑定有触发开关的铁锤在约20m的地方敲击后在笔记本电脑上的控制软件上采集到地震波数据观察每个检波器的波形。

若有不满足条件的检波器，应该立即换一个备用检波器再次重复上述步骤，直到每个检波器起跳时间和波形基本一致为止。整个过程中我们共检查出了两个检波器有问题，并换上了工作状况正常的检波器。

下图为本次实习中检波器一致性检查的波形加变面积图：

图:2-5：24道检波器一致性检查波形变面积图

分析：由24道检波器一致性检查波形变面积图可以明显的看出第1道、第10道、第11道、第12道、第13道、第14道、第23道、第24道检波器与其他道检波器不同，主要不同点是：a.这八道检波器的起跳时间要早于其他道；b.这八道检波器有明显的高频干扰。

措施：a.检查检波器的埋置情况。在地震勘探中，要求检波器与埋置处的介质形成阻尼较好的振动系统。

b.用备用的检波器更换这四道检波器。

图2-6：采取措施后的24道检波器一致性检查波形变面积图

分析：由24道检波器一致性检查波形变面积图可以明显的看出第1道、第10道、第11道、第13道检波器与其他道检波器不同，主要不同点是：a.这四道检波器的起跳时间要早于其他道；b.这四道检波器对干扰的敏感度高于其他道。已经修复了部分一致性不同的检波器了，但由于备用检波器个数有限，所以不能将所有一致性不同的检波器都更换掉。

结论：a.在野外要注意检波器的埋置条件，否则，不讲究埋置质量，会造成强的高频干扰，检波器埋置时要做到“平、稳、正、直、紧”，保证检波器与地表耦合良好。

b.出野外之前做好检波器一致性检查，出野外时仍然要带足备用检波器，以防突

变情况的发生。

第三章 浅层初至折射波法勘探

6

§1试验工作

野外地震数据采集是一个复杂的工作。采集数据质量受野外的地质条件、地下构造等因素的影响。对于新工区需要进行实际的试验来选取最适合本工区的野外采集技术，了解这一地区的地质构造特点和干扰波的情况。 试验工作的内容：

（1）干扰波的调查，了解工区内干扰波的类型和特征； （2）地震地质条件的了解，低速带、潜水面、地质构造特征等； （3）选择激发的最佳条件，浅层岩性、激发方式和炸药量；

（4）选择接收和记录地震波的最佳条件，观测系统、检波器放置和仪器参数。 本次实习中所做的试验工作有：干扰波的调查及最佳接收窗口的选择。 3.1.1干扰波的调查

干扰波定义：所有妨碍有效波识别和追踪的其他波都被称为干扰波（或噪声）。 内容：了解工区内的干扰波的类型和特征；

目的：调查工区干扰波的类型及分布规律，确定压制干扰波的有效办法；

每到一个新的勘察地区，首先要进行干扰波的调查，以确定有效波和干扰波的特性，确定最佳接受窗口，进而采取措施压制干扰。在进行地震数据采集时，检波器除接收到我们需要的折射波外，还同时接收了许多类型的干扰波，如面波、声波、50HZ市频电干扰以及随机干扰波。我们可以用检波器的组合来压制面波的低速干扰波，用多次覆盖来压制随机干扰波，由于各种波的时距曲线的相干性是不一样的，又由于波的震动有一定的延续时间，因此两个波的干扰是一个干扰带。

图3-1：干扰波调查波形变面积图

分析：由图3-1：干扰波调查波形变面积图，对各种信号的类型及特征进行分析如下： 声波：用重锤撞击地面时，产生声波。特点是速度稳定（340m/s左右），频率高，

延时长，在地震记录上呈现强而尖锐的波至。

面波：当震源较浅时，在大地和空气的分界面附近，由震源激发直接产生面波。特点

是频率低，速度低，延时长，在地震记录上呈扫帚状，且有频散现象。

直达波：上覆层传播，速度与声波速度相近，在此地震记录上同相轴为过原点的直线。 交流电：检波器受50HZ高压输电线的静电感应产生的干扰。 反射波：同相轴为双曲线。

7

浅层折射波：同相轴为直线。（为本次浅层初至折射波勘探的有效波） 3.1.2最佳接收窗口选择

为了有效地避开面波、声波、直达波和反射波对有效折射波的干扰，可把接收地段选择在尽可能不受或少受各种干扰波影响的地段，这种最佳接收地段又称为“最佳时窗”。

§2浅层地震初至折射波法野外工作方法

3.2.1 测线布置及观测系统 （1）测线布置的原则

地震测线是指沿着地面或海面进行地震勘探野外工作的路线，沿测线观测到的数据经数据处理以后的成果就是地震剖面(时间剖面或深度剖面)，它是地震资料解释的基本依据。因此，测线的布置与了解地下地质结构的关系很大。在作面积性工作时，测网的密度，不论比例尺大小，都应该保证在按工作比例尺绘制的图件上，剖面线距为1—4厘米。一般测线布置的基本原则是：

a.测线应尽量为直线。因为这时垂直切面为一平面。所反映的构造形态比较真实。现在由于处理方法的改进，并为了适应各种复杂的地表地形条件，也可以采用弯曲测线进行地震工作。 b.主测线应垂直构造走向、联络测线平行构造走向。目的是更好地反映构造形态和获取铅垂深度或视铅垂深度，并为绘制构造图提供方便。同时也可以减少地震波的复杂性，避免大量异常波的出现。

c.测线应尽量通过已有的井位，做好连井连片测线，以利于地层的对比和全区连片成图。 d.测线间距随勘探程度(阶段)的不同，应由疏到密 (2)折射波法观测系统的类型及特点

观测系统：在测线上布置许多炮点和接收点，在炮点上激发地震波，在接收点上接收折射波（或反射波）。激发点和接收点之间保持一定的关系，这种相互位置关系，就称为地震观测系统，简称观测系统。

折射波法的观测系统主要有单边观测系统、相遇观测系统、追逐观测系统以及相遇追逐观测系统等。

此次地震勘探实习中，采用的是相遇追逐观测系统。其示意图如图3—2所示。其优点是可以利用追逐时距曲线的平行性延长解释区间，判定有无穿透，能较准确的确定时深转换波速；利用追逐炮与相遇炮平行性确定交点位置。

8

图3-2 相遇追逐观测系统示意图

3.3.2 激发与接收条件的选择

浅层折射地震野外工作的工区在中国地质大学北戴河实习站的操场上，采用的是追逐相遇观测系统，将偏移距分别设置为12m(对于追逐炮12m的选择原因解释：根据0偏移距时所得到的波形变面积图，可以找到直达波与初至折射波的转折点，则交点在此转折点附近区域，本次实习中得到转折点位置在第七道处，对应的位置为10.5米，根据追逐炮的偏移距要大于等于10.5米的原则，选取了一个整数值12米作为了本次实习中追逐炮的偏移距)和0m，道间距为1.5m，并可通过多次叠加的方法可得到比较好的观测效果，折射界面比较清晰。震源采用锤击震源，优点是可多次激发，重复性好，信号增强；缺点是频谱低，能量有限，不适合深层。检波器采用38Hz中高频检波器，接收道为24道。 在激发和接受的过程中有几个主意事项： a.首先要保证检波器垂直深入土中，以最好耦合； b.电极和电缆的接法要正确；

c.敲锤子的时间应当注意不要把导线砸断，同时敲的要有力，以便于得到清晰的折射波； d.敲锤子的过程中，电缆旁边的人不应走动和大声喧哗，以防止干扰；

e.若工区地表有水，不要把检波器夹子和导线接触口直接置于地表，而应将其架起，以防短路；

f.钢板与地面的耦合要好；

§3浅层地震初至折射波法资料整理和解释

3.4.1记录质量的评价及初至拾取

(1)资料质量评价的原则：根据《水工(浅层)地震勘探规范》对每炮(张)记录进行评价与验收。一般标准能清晰的读取初至时间。

(2)初至的定义：指最先到达的有效波的时间。

(3)初至拾取的具体方法：初至时间的拾取是利用波的对比原则，确定初至波（直达波和折射波），读取波的起跳时间。

(4) 相位校正:当某道上的有效波初至不清楚时，可利用相位对比，读取相位的时间，并对改到进行相位校正。对于相遇炮的记录一定要读取初至时间，而对于追逐炮的记录，当大多数道上的初至不明显时，可读取所有道上的相位时间，而不做相位校正。 3.4.2时距曲线的绘制

9