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1、面波勘探实习报告一、工区概况我们这次实习的工区位于辽宁省西南部的兴城市，地处东经120 02到 120 50,北纬40 16到40 50之间。面波勘探的工区位于吉林大学 实习基地内的一处草坪，测线长约95.5米，由于操场地势平坦，只有在测 线起始点和快要结束的地方有两条方砖路有可能会有影响，因此我们的任务 也比较简单。二、地质概况及地球物理特征1、地质概况（地层、构造、煤层）兴城地区出露的地层为典型的华北型。地层发育较为齐全，由太古宙岩石单 元，中新元古界，古生界，中生界和新生界。本区地质构造发展史大体分为三个 阶段，华北板块（华北地台）基地形成阶段、华北板块盖层发展阶段和大陆板内 变形阶段。
2、华北板块基底形成阶段：以海相中基性火山岩和碎屑岩趁沉积为主， 经过区域变质作用改造为变质表壳岩，晚期有大规模深成酸性侵入体形成（为绥 中花岗岩），古元古代末发生吕梁运动，形成统一的华北板块区。华北板块盖层 发展阶段：中元古代至三叠纪，本区进入地台盖层沉积阶段，形成三套沉积盖层， 第一套为中、新元古代陆内裂陷槽沉积盖层，第二套沉积盖层为下古生界，为典 型的稳定浅海碳酸盐岩建造，第三套沉积盖层为上古生界上石炭统、二叠系和下 三叠统，由晚石炭世海、陆交互相沉积到早二叠世的近海平原沼泽相含煤沉积， 再到中、晚二叠世和早三叠世的干旱炎热气候下的大陆河流 -荒漠相沉积。大陆 板内变形阶段：中生代晚三叠世开
3、始，稳定的地台发生强烈的构造运动，中生代 三叠世末期印支运动，燕山期本区发生了更强烈的构造运动。新生代以来，海陆 差异性升降运动是这一时期的主要运动形式。2、地球物理特征1）地质条件：地表面是岩石和空气接触的分界面（称为自由表面），在地下 也有许 多不同岩层的分界面。这时，除了纵波与横波外，还会产生一些与自由 表面或岩层分界面有关的特殊的波面波。这种类型的波只有在自由表面或不同弹 性的介质分界面附近观测到，其强度随离开界面的距离加大而迅速衰减。地震波 在界面附近次生的一种只沿着地表附近传播的波。在垂直于界面的方向上，面波 的振幅随深度按指数规律迅速衰减，但在水平方向上，随距离的增加，面波振幅
4、的衰减比体波缓慢。一般来说，面波的速度比体波速度小，而周期却比体波长。 因此，在远震记录图上，往往面波比较明显。2）勘探原理：面波是一种特殊的地震波，它与地震勘探中常用的纵波（ P 波）和横波（S波）不同，它是一种地滚波。弹性波理论分析表明，在层状介质 中，勒夫波是由 SH 波与 P 波干涉而形成，而瑞利波是由 SV 波与 P 波干涉而形 成，且R波的能量主要集中在介质自由表面附近，其能量的衰减与r-1/2成正比， 因此比体波（P、S波正比于r-1）的衰减要慢得多。在传播过程中，介质的质点 运动轨迹呈现一椭圆极化，长轴垂直于地面，旋转方向为逆时针方向，传播时以 波前面约为一个高度为R波长的圆柱
5、体向外扩散。在各向均匀半无限空间弹性介 质表面上，当一个圆形基础上下运动时，由它产生的弹性波入射能量的分配率为 P波占7%、S波占26%、R波占67%，亦即是说，R波的能量占全部激振能量的2/3,因此利用 R 波作为勘探方法，其信噪比会大大提高。三、野外工作方法1、首先确定好测线的方向，定好测点，拉好皮尺；2、将所选用的检波器大致成弧形插入地下，连接好仪器，用锤子激发，看波形 的好坏来检测检波器的好坏及其一致性；图 1 检波器检测3、将大线沿着测线方向布好，每隔 1 米插入一个检波器，用锤子激发看波 形的好坏来确定最小偏移距，最后确定的 4.5HZ 的检波器的最小偏移距为 4 米， 100HZ
6、 的检波器最小偏移距为 3 米；4、以确定好的最小偏移距和 1 米的道间距，2 米的炮检距用锤子激发，若 所获得的波形良好则保存数据，并向后移动 2 米，进行下一次数据的采集，直至 完成所有的测线；5、将所有数据都导出至 U 盘，收拾好所有的仪器工具等。图 2 布置检波器三、 资料处理与解释我们将 U 盘中的数据导入到电脑中进行处理，这里我们要用到 Geogiga Seismic Pro 软件，而且必须要插入软件狗才能使用。因此我们自己先进行前期处 理，对导入地震数据，每道地震道都进行振幅归一，保存好数据。然后打开面波 高级版，导入前期处理过的地震数据，设置正确的排列参数，计算频散谱，提取 每
7、道地震信息，呈现剖面图和彩色剖面图，如果提取的信号大致合适的话就可以 导出地震信号，最后用Surfer对导出的地震信号成图。深度一00一视电阻率剖面图（ 4.5HZ ）10 2030 405060 708090 100水平距离 m500480460440420400380360340320300280260240220200180160140120视电阻率Qm100视电阻率剖面图（ 100HZ ）10 20 30 40 50 60 70 80 90 100mll0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100水平距离 m52050048046044042040038036034
8、0320300280260240220200180视电阻率Qm160图 4100HZ 视电阻率剖面图在实习区，草地的上覆的土层和下面的基岩层其物性有很大的差异，波在他 们中的传播速度也有很大的差异，所以波在传播到基岩面时会发生反射，我们通 过观察处理后的数据以及所成的图可以大致判断基岩面的深度在地下约 5 米的 位置。四、结论与建议在面波勘探的实习中，我们由于有了高密度电法勘探是时的锻炼以及配合度 的增高，数据采集上都挺顺利的，但是仪器出现了问题，我们耽误了一些时间。 但是我们还是高效快速的完成了。在室内数据处理的时候，我们之前都没有接触 过这个软件，而且狗只有一个，想多练习也没有那么多的机会，胡老师就耐心的 指导我们，才最终完成了对数据的处理以及成图工作。在这次实习中更加领悟到了团队的重要性，只要我们每个人都发挥自己的作 用，大家都融入进这个团队，我们完成任务将会事半功倍。
