天然源面波勘探方法研究

摘要

天然源面波法也称微动法，从微动信号中提取瑞利面波的频散特性，最后通过对频散曲线反演来推测地下的横波速度分布。随着现代化工业的发展，在城市的喧闹区需要详细地了解地下的地质结构，普通物探方法受到地面各种噪音干扰而达不到精度要求。天然源面波法由于采用天然信号震源，受随机信号干扰较小，越来越得到人们的认可。天然源面波法目前分为三种，每种方法有各自的特点，分别适用于不同的勘探深度和条件。本文是在前人研究的基础上做进一步探讨，特别是对最新的折射微动法进行实验性研究，分析其方法的可行性以及提出以后的发展方向和建议。天然源面波法将会成为一种新的具有很好应用前景的地球物理勘探方法。 本文在简要回顾面波勘探发展历史的基础上，着重介绍面波勘探技术要点和近10年来天然源面波勘探的最新进展，并对使用和发展这项方法技术提出应当注意的问题。同时通过介绍瑞利面波波动方程，层状介质瑞利波频散曲线方程这些面波的基本理论为天然源面波法提供理论依据。研究对比面波相速度的提取方法并根据接收面波的排列方式将天然源面波法分为三种：①ReMi(折射微动)法是天然源面波法正在研究的一种新方法，在国内还处于实验阶段，它在野外使用同地震折射法一样的直线排列方式接收天然场地震信号，用p-f分析处理技术获得面波频散曲线，勘探的深度浅且精度高：②空间自相关法主要是从时间域提取面波，它主要是用台阵布阵方式接收信号，勘探深度大，勘探时间长；③频率-波数法从频率域提取面波，它布阵灵活，不受条件限制。 通过实例对空间自相关法和频率波数法进行探讨研究对比，总结出这两种方法的特点和适应的地质条件。重点是讨论了ReMi这种新方法的基本原理，野外工作条件，并进行野外实验，通过对工区实验数据和钻井资料对比证明这种方法能很好探测浅层地层结构。

目录

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第一章引言

1.1天然源面波法的研究意义和应用背景

1.2天然源面波法的研究现状与进展

1.2.1历史现状

1.2.2发展情况

1.3本文研究的主要内容

第二章天然场源试验探究

2.1天然源(地脉动)的理论基础

2.1.1地脉动的研究现状

2.1.2地脉动的性质

2.1.3地脉动的分析

2.2天然场源试验探究

第三章瑞利面波的频散方程以及频散曲线的计算方法

3.1层状介质中柱面瑞利面波的频散方程

3.1.1 B，P，C坐标系和位移应力矢量

3.1.2传递矩阵

3.1.3瑞利面波的频散方程

3.2理论频散曲线的计算

第四章频散曲线的提取方法

4.1空间自相关法

4.1.1一维驻波的空间波谱和时间波谱的关系

4.1.2二维驻波的空间波谱和时间波谱的关系

4.1.3数据处理

4.2频率-波数法

4.2.1天然源面波频率-波数功率谱的原理

4.2.2数据处理

4.3 ReMi(p-f)速度谱分析

4.3.1 τ-p变换的基本原理

4.3.2 p-f速度谱分析

第五章野外工作方法研究及应用实例

5.1北京花乡公园SPAC法

5.2大东流F-K法

5.3广西某工区ReMi法研究

5.3.1仪器设备

5.3.2野外工作方法

4.3.3 ReMi法的资料处理流程

5.3.4实验结果分析

5.3.5正演分析

5.4本章小结

第六章结论与建议

6.1研究结论

6.2今后工作建议

致谢

参考文献

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