大山区“十字”排列法波场调查及资料分析

王聪 尹成

西南石油大学， 四川成都， 610000

摘要: 通过十字排列调查方法，在某大山区地震勘探施工前，提前进行波场调查，进行详细的波场分析，为观测系统优化提供有力支持，并为后期处理工作提供依据。

关键词：大山区；十字排列；波场调查；

一、“十字”排列波场调查方案

十字排列是三维观测系统最小的单元，通过开展十字排列试验，能够预测三维散射干扰波场特征；同时十字排列试验可以研究不同物理点距对去噪效果的影响，开展三维去噪研究，能够以三维去噪结果为依据选择接收方式，对观测系统设计提供依据。

在某大山区构造主体位置布设“十字排列”进行波场调查试验（图1）。排列1垂直于山前带构造走向，摆放单点检波器1000道，道距10m，炮点距20m，共360炮；排列2平行于山前带构造走向，摆放单点检波器360道，道距20m，炮点距20m，共360炮。图2为“十字”排列覆盖次数分布示意图。

图1 “十字”排列波场调查示意图

图2 “十字”排列覆盖次数示意图

二、波场分析

1）排列1典型单炮记录波场分析

由于排列1垂直构造走向，其近地表结构及出露岩性纵、横向变化剧烈，造成地震波场异常复杂。图3为排列1鹰嘴崖南坡（莲花口组砾岩）激发的典型单炮记录波场特征及其与近地表结构的关系。可以看出，单炮记录的初至特征大体上可以分为五段：①段能量较强，初至波频率低；②段初至波频率高，折射波及散射干扰强；③段初至波频率低，能量强；④段初至波频率低，能量弱；⑤段初至波频率低，能量强，面波发育。初至波频率和能量特征与近地表出露岩性或者下覆地层有密切关联关系。同时，在近地表发生突变的点可以看到明显的散射波。

图3 排列1典型单炮记录波场特征分析

图4为排列1不同位置激发的典型单炮记录波场特征及其与近地表结构的关系。可以看出，在测线北段（雷口坡灰岩）激发的单炮记录总体呈现能量较强、初至波频率低的波场特征；在测线中段鹰嘴崖南坡（莲花口组砾岩）激发的单炮记录总体呈现折射波及散射干扰强、初至波频率高的波场特征；在测线南段（第四系沙卵石）激发的单炮记录总体呈现能量强、频率低、面波发育的波场特征。比较而言，平坝区单炮资料面波“频散”特征明显（随传播时间及距离增加，速度及频率逐渐降低、振幅逐渐衰减）、多次折射波较为发育；山前带及后山带单炮资料波场更为复杂，面波、折射波遇地形及岩性突变点时发生强烈散射。

图4 排列1不同位置激发典型单炮记录波场特征分析

2）排列2单炮记录波场分析

排列2平行于构造走向，其近地表结构纵、横向变化不大，出露岩性单一（均为莲花口组砾岩），其地震波场较为简单。图5为排列2西段激发的典型单炮记录波场特征及其与近地表结构的关系。可以看出，与排列1相比，单炮记录波场相对简单，单炮记录的初至特征变化（能量、频率）不大，但与近地表低降速层的厚度变化仍具有一定的关联关系。在低降速带厚度大的地段，初至波呈现相对“低频”特征；在低降速带厚度薄的地段，初至波呈现相对“高频”特征。

图5 排列2典型单炮记录波场特征分析

图6为排列2不同位置激发的典型单炮记录波场特征及其与近地表结构的关系。可以看出，在测线西段低降速带厚度较薄地段激发的单炮记录总体呈现记录频率较高的波场特征；在测线中段低降速带厚度较厚地段激发的单炮记录总体呈现记录频率较低的波场特征；在测线中段低降速带厚度较薄地段激发的单炮记录总体呈现记录频率较高的波场特征；在测线南段低降速带厚度较厚地段激发的单炮记录总体呈现记录频率较低的波场特征。同时，由于测线距离鹰嘴崖条带山位置较近，所有的单炮记录都出现了较为明显的鹰嘴崖散射干扰。

图6 排列2不同位置激发典型单炮记录波场特征分析

三、结论

通过“十字”排列波场调查，能以较低的施工成本，在大面积三维地震施工以前，充分了解该地区波场发育情况，有利于优化观测系统设计，并可以对后期处理工作提供重要的参考依据。

作者简介：王聪（1985年10月），男，工程师，从事地震勘探研究。