淺析平橋北三維工區(qū)影響單炮品質(zhì)的因素

龔濤

摘 要：平橋北三維工區(qū)位四川盆地東緣，川鄂湘黔褶皺帶齊岳山-金佛山-婁山斷褶亞帶。行政上隸屬重慶市涪陵區(qū)、南川區(qū)、武隆區(qū)管轄，地表屬川東丘陵、山地地形，總體海拔在200-1200m。地表高程變化劇烈，地形復(fù)雜;區(qū)內(nèi)灰?guī)r區(qū)基巖裸露地段較多，巖溶地貌典型，地震激發(fā)接收條件差。本文通過平橋北三維地震采集中的一些實(shí)際資料，結(jié)合理論上的一些認(rèn)識，對區(qū)內(nèi)單炮品質(zhì)的影響因素作一個有益的探討，希望對今后山地地震勘探資料品質(zhì)的提升有一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：平橋北;單炮;品質(zhì);灰?guī)r

0 引言

工區(qū)可分為兩大主要構(gòu)造：平穩(wěn)構(gòu)造區(qū)域、高陡構(gòu)造區(qū)域。平穩(wěn)構(gòu)造區(qū)域資料品質(zhì)良好。高陡構(gòu)造區(qū)域出露巖性復(fù)雜，變化大，資料品質(zhì)較低。

工區(qū)內(nèi)巖石出露區(qū)主要位于東部和東南部，土層較薄。依據(jù)接收條件大致可分為四大類型：表土植被覆蓋山地、丘陵區(qū);巖石裸露區(qū)（主要為灰?guī)r）;巨大石塊或卵石堆積的河灘河谷區(qū);土層相對較厚的農(nóng)田區(qū)。

低降速帶調(diào)查顯示，工區(qū)內(nèi)低降速層速度整體變化較大，分布較有規(guī)律。低速層速度最小值308m/s，最大值為999m/s，低速層速度集中在400-800m/s;降速層速度整體變化大，速度最小值877m/s，最大值為2136m/s。高速層速度整體變化較大，速度最小值3000m/s，最大值為4804m/s，表層條件的多樣性，橫向厚度變化劇烈，形成極強(qiáng)的橫向劇烈變化的反射波速度差異界面，易產(chǎn)生原生、次生干擾和反向散射。

資料品質(zhì)變化與地形、構(gòu)造、含水性、激發(fā)速度、接收條件均有關(guān)，基本上為各種因素綜合作用，通過分析，該工區(qū)影響原始單炮品質(zhì)的原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

圖1

1 影響單炮品質(zhì)的因素

1.1 外界干擾：包括工廠、高壓線、高速路、村鎮(zhèn)等

①施工工地干擾：區(qū)內(nèi)干擾源較多。主要干擾源有：采石場、磚廠、工廠、煤礦、風(fēng)力發(fā)電站、水力發(fā)電站等廠礦類干擾源;②單至聲波：工區(qū)屬于高山地區(qū)，地勢起伏，山脈縱橫交錯，懸崖、斷崖分布。這種特殊地形使得檢波器的布設(shè)困難，容易產(chǎn)生單至聲波。聲波具有固定的速度，對于監(jiān)控處理濾掉聲波干擾無較大難度。經(jīng)過實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生單至聲波炮點(diǎn)較集中于陡坡上，加強(qiáng)陡坡上的悶井工作可以有效地減少單至聲波的產(chǎn)生;③50Hz干擾：工區(qū)內(nèi)分布大量高壓輸電線路，對單炮記錄造成50Hz干擾或50Hz倍頻干擾。對單炮加50Hz陷波，可將50Hz干擾慮掉;④風(fēng)吹高頻干擾：工區(qū)許多地段由于密林覆蓋程度非常高，林區(qū)樹林密布，雜草叢生，施工中無法完全避免風(fēng)吹草動產(chǎn)生的高頻干擾。

1.2 激發(fā)巖性影響

全區(qū)出露地層有三疊系、二疊系灰?guī)r（占35%）和侏羅系砂巖（占65%）。山上表層浮土相對較薄，一般在1-3m，甚至直接出露基巖，河谷地區(qū)表層覆蓋較厚的第四紀(jì)沉積浮土，一般種植有農(nóng)作物，個別地段由于雨水沖刷，直接出露砂巖。

圖2? ?砂巖區(qū)不同參數(shù)單炮對比

不同巖性接收排列：從不同巖性接收的單炮記錄可以看出，在侏羅系接收效果好于三疊系和二疊系，單炮記錄視頻率高，連續(xù)性相對較好。

圖3? ?灰?guī)r區(qū)不同參數(shù)單炮對比

1.3 地質(zhì)構(gòu)造影響

工區(qū)相對高差變化較為劇烈，地下構(gòu)造復(fù)雜，資料品質(zhì)受構(gòu)造影響較大。

通過分析對比可知資料品質(zhì)與地下地質(zhì)構(gòu)相對應(yīng)，地下地質(zhì)條件好，單炮品質(zhì)高，高陡構(gòu)造區(qū)、斷裂發(fā)育地段單炮品質(zhì)相對較差。

1.4 不同地形部位的影響

不同地形部位的激發(fā)單炮，A、B兩炮位于山底（兩炮差別在于A炮有低速帶影響），C炮位于山腰，D炮位于山頂。從原始單炮上看以看出A炮低頻嚴(yán)重，品質(zhì)最差，B、C、D三炮隨著地勢升高線性干擾逐漸增強(qiáng)、能量逐漸減弱。

圖4? ?不同構(gòu)造巖性對單炮品質(zhì)的影響

2 改善灰?guī)r區(qū)單炮品質(zhì)的方法

2.1 設(shè)計合理的觀測系統(tǒng)

采用微測井、巖性描述和鉆井錄井等多種手段，取全、取準(zhǔn)表層結(jié)構(gòu)資料;利用多信息（地形圖、照片以及巖性調(diào)查等）建立合理的“表層結(jié)構(gòu)模型”，真實(shí)反映表層情況指導(dǎo)井深設(shè)計，以便選擇合適的激發(fā)巖性、提高地震波激發(fā)能量。

2.2 改善地震激發(fā)條件

工區(qū)內(nèi)地形變化較大、山高谷深，相對高差大，低速帶厚度及速度變化劇烈，通過有效的手段，提高地表結(jié)構(gòu)調(diào)查精度，繪制工區(qū)巖性分布圖，結(jié)合以往地震采集試驗結(jié)論，選擇最佳激發(fā)井深及巖性，提高激發(fā)效果。①保證激發(fā)耦合效果：下藥后用細(xì)、散的土或泥漿封井，確保封井質(zhì)量;②通過延長接收排列、縮小道距的方法，來減少地下地震反射盲區(qū)和增加地下反射面元;③通過改善檢波器埋置條件，來減少環(huán)境干擾，增強(qiáng)有效波能量。

3 結(jié)論

①資料品質(zhì)變化與地形、構(gòu)造、含水性、激發(fā)速度、接收條件均有關(guān)，基本上為各種因素綜合作用;②地層從新到老，物性逐步變差，石炭系、泥盆系灰?guī)r都存在一些泥巖、頁巖及砂巖夾層，而且產(chǎn)狀一般相對平緩;③二疊系、三疊系出露段都處在構(gòu)造單元變化部位，斷裂多、產(chǎn)狀陡、表層風(fēng)化強(qiáng)烈形成較厚低速帶，巖性上一般為厚層純灰?guī)r沉積。

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