摘要：浅层地震勘探在地震安评中占有十分重要的地位,由于浅地表新生界起伏变化较大、勘探深度较浅,如何确定好施工采集参数是勘探工作中的重中之重,本文依托项目从震源、偏移距、叠加次数等进行分析,最终确定最佳施工参数
关键词：断层；地震安评；反射波
近年来我国城市工程建设项目日益增多,许多重大建设工程和可能发生次生灾害的建设工程必须进行地震安全评价。[1]地震安全性评价是根据对建设工程场址和场址周围的地震与地震地质环境的调查,场地地震工程地质条件勘测,通过地震地质、地球物理、地震工程等多学科资料的综合评价和分析计算,按照工程类型、性质、重要性,科学合理地给出与工程抗震设防要求相应的地震动参数,以及场址的地震地质灾害预测结果。浅层地震勘探是地震安评中具有十分重要的地位,如何确定城市浅层地震勘探的采集参数便是我们此次探讨的重点。
1勘察区地质条件
1.1地质概况
据勘察资料可知,在勘探孔揭露深度范围内,按地层成因、时代及各土层物理力学性质等该场地内岩土层分为8层,3个亚层,亚层呈透镜体状分布于主层中,分层情况主要为：①杂填土,层厚0.90～0.30m；②粉质粘土,层厚1.10～0.30m；③淤泥质粉质粘土,层厚11.40～0.60m；③-1粉砂,层厚3.80～0.60m；④粉砂,层厚4.90～0.60m；⑤粉砂,层厚17.40～5.20m；⑥粉砂,层厚31.20～16.70m；⑥-1粉质粘土,层厚5.20～1.00m；⑦粉砂,层厚31.00～10.70m；⑦-1粉质粘土,层厚6.70～0.70m；⑧中砂,层厚14.60～2.80m。
1.2地震地质条件
目的层深度约150m。测区内岩土层主要填土、粉质粘土、粉土和粉砂组成。结构疏松,孔隙发育,对地震波能量吸收衰减极为强烈。[2]这些复杂的浅表层地震地质条件对地震勘探的激发、接收都较为不利。但岩层存在物性差异,可得到波阻抗界面反射波。
1.3地质任务
了解场地内浅层断层发育情况。
2试验工作
为了取得最佳激发、接收参数、覆盖次数、观测系统,根据测区地质情况在南北勘探线上布设1个试验点和1条试验段,震源选择WTC5060TZY型纵横两用可控震源车,震源规格为3T。
2.1震动次数、60HZ和100HZ检波器对比试验
4次60HZ和100HZ对比 6次60HZ和100HZ对比
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8次60HZ和100HZ对比
图1 震动次数、60HZ和100HZ检波器对比试验单炮记录
从图1单炮记录上可以看出,4次震动监视记录能量较弱,8、10次震动监视记录干扰相对严重,6次震动监视记录较好；检波器对比,60HZ信噪比较高。
2.2扫描长度试验
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8S 10S 12S
图2 扫描长度试验单炮记录
从图2单炮监视记录看,扫描长度8-12S都较好,从经济和施工方面考虑,选择8S。
2.3驱动电平试验
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40%能量 60%能量 70%能量
图3 驱动电平试验单炮记录
从图3单炮监视记录看,70%能量监视记录干扰较大,40%能量监视记录能量较小,60%能量监视记录能量较强,干扰较小。
2.4偏移距
通过图3单炮记录发现距激发点最近的10道干扰严重,为保证资料采集效果,选择最小偏移距20m(去除激发点最近的10道)。
2.5覆盖次数
18次覆盖预叠时间剖面图 20次覆盖预叠时间剖面图
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24次覆盖预叠时间剖面图 36次覆盖预叠时间剖面图
图4 段试验初叠剖面图
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从图4段试验初叠时间剖面分析,18次覆盖预叠时间剖面图信噪比低,20、24、36次覆盖预叠时间剖面图信噪比和分辨率都高,但24、36次覆盖预叠时间剖面图干扰相对较重,因此,选择20次覆盖。
2.6采集参数
经过试验的结果分析,确定采集参数如下：
接收道数：单边80道,道间距：2m,炮间距：4m,偏移距：20m,采样间隔：0.25ms,记录长度：1.0s,检波器：60Hz,激发因素：可控震源,震动次数：6次,驱动电平(%)：60,扫描长度：8s。
3数据处理
本文主要对施工参数确定进行探讨研究,数据处理仅简要叙述,主要数据处理方法包括静校正、去噪、反褶积、速度分析、剩余静校正等。主要处理流程如图5所示。
4数据解释
依据有钻孔的时间剖面,标定了Tq、Tk反射波组。Tq波可全区追踪,解释新地层厚度变化规律；Tk波在发育较好,可连续突出,特征明显。
本次资料解释,坚持由已知到未知的方法,首先利用钻孔找出时间剖面上各目的层对应的反射波组。再利用各波组的特征进行追踪,利用数据体,在工作站屏幕上以垂直时间剖面为主、以水平时间剖面为辅,充分利用解释系统的波形+变面积、双极性、变颜色等功能将数据体显示出来。
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图6 地震时间剖面示意图
时间剖面上有2个较强的反射波组,形成连续的同相轴,根据同相轴特征可推断出TQ和TK两个反射界面。TQ界面同相轴连续,反射能量较强,深度为102m-130m,定性为第四系底界面与中风化基岩交界面。TK界面推断为中风化基岩底界面,深度为143m-183m。
根据钻孔资料揭露,上覆地层多为泥岩、砂岩、玄武岩等组成的第四系覆盖层,其厚度与TQ界面深度相吻合；下伏基岩埋深与TK界面深度相吻合,界面整体起伏平稳,未发现明显错断,本次成果精度可靠。
5结论
[3]浅层地震勘探首先要考虑如何通过试验确定最佳施工参数,以获得高分辨率、高信噪比、高保真的原始地震资料,其次要针对不同勘探区地质地形情况,采取有效的方法对原始资料进行处理,才能得到与地下地质构造相符合的地震时间剖面。
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图5 处理流程图
[参考文献]
[1]吴健.设定地震确定方法研究[D].中国地震局地球物理研究所,2013.
[2]唐建明.转换波三维三分量地震勘探方法技术研究[D].成都理工大学,2010.
[3]李自红.临汾盆地地壳精细结构探测与孕震构造研究[D].太原理工大学,2014.