τ-p變換在淺層地震勘探的高、基階面波分離方法研究.pdf

1、近年來(lái)，瑞利面波勘探已廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘探和工程質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域，其主要特點(diǎn)是儀器輕便、操作簡(jiǎn)單、探測(cè)速度快，能夠迅速獲得與地層結(jié)構(gòu)相關(guān)的橫波速度。目前對(duì)于瑞利面波的分析解釋主要是對(duì)基階模態(tài)面波頻散曲線進(jìn)行正反演研究。而實(shí)際的面波資料中，除了存在基階模態(tài)的面波外，通常還存在著更為復(fù)雜的高階模態(tài)面波，并且高、基階面波會(huì)混合疊加在一起，這就增大了基階模態(tài)面波提取的誤差。如果能在地震面波數(shù)據(jù)中，首先濾除高階模態(tài)面波的干擾，則可以更精確地提取出

2、基階模態(tài)面波頻散曲線，提高地質(zhì)解釋精度。
　　 為更好的了解基階模態(tài)面波和高階模態(tài)面波的關(guān)系，本文主要采用凡友華的快速標(biāo)量傳遞算法對(duì)四種典型地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了面波的正演模擬，研究分析了各地層模型面波的各階能量分布、時(shí)域波形和各階頻散曲線特征。研究結(jié)果表明：遞增型地層不需要高、基階面波分離就能準(zhǔn)確提取出基階模態(tài)面波頻散曲線；但硬夾型、軟夾型和公路型地層的高、基階面波存在明顯的混合疊加現(xiàn)象，必須對(duì)這三種地層模型的面波數(shù)據(jù)進(jìn)行高、基階面波

3、的分離，提取出基階模態(tài)面波，才能更準(zhǔn)確的拾取基階模態(tài)面波的頻散曲線。
　　 本文應(yīng)用τ-p變換的方法，對(duì)理論地層結(jié)構(gòu)的面波數(shù)據(jù)進(jìn)行了高、基階面波分離研究，此方法是利用各階模態(tài)面波之間的視速度差異，濾除高視速度的高階模態(tài)面波，保留低視速度的基階模態(tài)面波。分析結(jié)果表明：對(duì)于硬夾型地層，利用τ-p變換方法進(jìn)行高、基階面波分離達(dá)到了較好的應(yīng)用效果，保證了基階模態(tài)頻散曲線的提取精度；對(duì)于軟夾型地層，利用τ-P變換方法進(jìn)行高、基階面波分離后

4、，提取出的基階模態(tài)頻散曲線與理論頻散曲線基本一致，τ-p變換的應(yīng)用效果很好；對(duì)于公路型地層，濾波后提取的基階模態(tài)頻散曲線與理論頻散曲線會(huì)有一定差異，應(yīng)用效果不太理想。通過(guò)大量的理論模型研究，證明了τ-p變換對(duì)淺層地震勘探中的高、基階面波分離在理論上有較好的應(yīng)用效果，能夠有效的分離出基階模態(tài)面波并提取出較高精度的基階模態(tài)頻散曲線。最后對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用τ-P變換方法進(jìn)行高、基階面波分離，對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解釋?zhuān)_(dá)到了較好的地質(zhì)解釋效果。<