使用异常偏移距求解折射隐蔽层问题.doc

使用异常偏移距求解折射隐蔽层问题 1993年第3期 r一 使用异常偏移距求解折射,/. 隐蔽层问题 N.P.Merrick和 摘要在地震折射法勘探中常常隐蔽着夹层 fI, 初至时眶曲线图 上检测出来.因而在地震折射解释中常常产生很大的误差.不仅可能丢失该夹层.而且计 算的较深折射层的深度将会偏大(速度倒转问鄹或者偏小(隐蔽层问题).本文提出了一 种基于异常偏移距求解隐蔽层问题的精确解法,该方法保持了观测偏移距与计算偏移距之 间的—致.因而产生控正的罚}度和限制的隐蔽层速度值的极限,并用一十地下河道的野外 实僦时淡方.法作了说明. 1引言 地震折射法在勘探和地下调查的许多领域中有着重要的应用 (Musgrave,1967; Green,19”/4;Mooncy,1976;Sjogren,1984;Palmer,1986等).使用该方法 研究的地区应当 个重要的条件是每一层必须有—个最小的厚 度和相对于上覆层有速度差以便在初至时距 曲线上表现出分离的线段.薄层的出现不能 直接检测出来.这个意义上说,薄层通常 是隐蔽的(虽然隐蔽层并不仅仅局限于薄 层);来自较上界面的临界折射地震能量在 到达地表以前被来自敬深层的临界折射波超 越而仅作为后续同相轴被记录下来(Pant 和Raghava,1987).用常规的折射装备识 别并测定后续同相轴的时间要比识别初至困 难,因而中间夹层就变得不能检测了. 速度倒转和隐蔽屡问题是地震折射解释 的两个主要误差来源.上述的一些作者已经 )速度 , 囤1偏移距定义为离开折射层同一点的 正反向临界折射线之闻的地袁水平距离 it.两层酌模型和具有相同传播时『剪响应 但不同儡移距的隐蔽层模型Cs.>sc) 一 35— 提出过隐蔽层间的盲区解,但这仅仅描述了一种限制~~q4:-F隐蔽层的最大可能厚度.深爆 炸孔,横波(模型算法)记录,反射地震勘探和脉冲振蝎可用于提供一卟关于速度倒转和 隐蔽层问题部分解或完备解.但在本文中我们关心的是用标准纵波进行地表折射工作 Palmer(1980)建议使用他的广义相遇法所获得的平均速度和最佳XY值求解这样 的速度问题.然而,用Palmer提出的准则单值地找到一个最佳XY值常常是困难的,且 平均速度是—个近似值.在一些情况下有较大的误差. 本文中.我们给出了形式上严密的隐蔽层问题的解(包括速度倒转和隐蔽层),该解 是以正,反向炮点之间时距曲线异常偏移距为基础的.所谓异常.如T—x曲线E斜率变 化点或曲线的峰点或谷点,可能是由于一些主要的地质构图特征所引起的,如折射界面的 倾斜或速度变化,地下河道,断层,基底起伏.所谓偏移距,如果可以被测量,则它在记 录上带有主要标志层之上的隐蔽层存不存在的信息:该技术比较了计算(初步解释)的偏 移距和测量的偏移距,以提出一个关于隐蔽层或速度倒转层在所研究区间是否存在的提 示,并给出可能速度值的范围.对某些特殊的隐蔽层速度(或速度范围)重新计算了辣 度.确保观测与解释模型之间的—致. 2偏移距 偏移距定义为不同方向激发,产生在折射层相同点的临界折射线之间的地表距离(如 图1).数学上等价于Palmer(1980)的最佳XY值.我们来区别真偏移距或观测偏移距 (So)与解释模型计算的偏移距(Sc).当然 这两者应当是一致的,但对于完全不考虑隐 蔽屡所作的最初的初至折射解释来说,这种 1觏很少见. 在夹层速度为V2(Vl<V2(V3)这样的 隐蔽层的情况下,真偏移距或观测偏移距大 于那些忽略了隐蔽层的等价两层模型的计算 偏移距(如图1a)注意:在这样的隐蔽屡 情况下,基低折射面的深度总是估计得偏浅 (图2a,b). 对于速度倒转或反转V2(V2<V1<V3) 9情况,其偏移距小于忽略了隐蔽层的最初 解释模型肝计算偏移距(图1b).在这样的 速度倒转情况下.最深折射面的深度是估计 得过大(图2b,c). f (b)(cj Z!!zvZz z是用截距时间公式求得的最初解释厚度,角度是射线在第J层的折射角?该 射线在n+1层被临界折射. 引入隐蔽屡后’.::2圭z,g川(3) 这里Z是新层的厚度(注意:除了j=n+l,n外.其它Zi=z). Pal?er(1980)已经表明.由水平层情况导出的偏移距计算公式,同样可应用于平 缓倾斜层. 3隐蔽层厚度 隐蔽层上覆层z口_的厚度可从S.中求出(参见附录A): z=z川一 … )]+…… ,,一l × (rg.+一rg一+.) 种尚这里T是基底折射面的截距时间.对于不规则折射面,Ta+t/2项由时间深度或延 迟时间代替(参