利用運動車輛作為震源的微震地震勘探方法技術

本發明專利技術涉及一種利用運動車輛作為震源的微震地震方法，為解決勘探震源不足問題，其利用運動車輛發出的微震動并進行記錄，同時在一定范圍內布置一組采集站，記錄運動車輛發出的微震動經過地下地質結構傳播、反射、折射、透射、繞射后的震動信號，并把微震動的信號與采集站采集的信號經過相關處理后，獲得相應的地震反射信號，然后利用這個地震反射信號確定地下地質構造，步驟如下：A、在道路、鐵路側邊類似于激發點的一點S布設一個采集站記錄運動車輛經過時的震動信號S(t)；B、在該點S周圍的一定范圍內選擇若干采集點Rn，n＝1，2，…，N布置一個采集站記錄震動信號Rn(t)。具有能挖掘車輛持續性隨機性微震源優勢，利用其與傳統的主動源及被動源都不同的震源特性，來彌補天然的或其他人工震源的不足實現地震勘探目的的優點。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及一種利用運動車輛作為震源的微震地震方法，為解決勘探震源不足問題，其利用運動車輛發出的微震動并進行記錄，同時在一定范圍內布置一組采集站，記錄運動車輛發出的微震動經過地下地質結構傳播、反射、折射、透射、繞射后的震動信號，并把微震動的信號與采集站采集的信號經過相關處理后，獲得相應的地震反射信號，然后利用這個地震反射信號確定地下地質構造，步驟如下：A、在道路、鐵路側邊類似于激發點的一點S布設一個采集站記錄運動車輛經過時的震動信號S(t)；B、在該點S周圍的一定范圍內選擇若干采集點Rn，n＝1，2，…，N布置一個采集站記錄震動信號Rn(t)。具有能挖掘車輛持續性隨機性微震源優勢，利用其與傳統的主動源及被動源都不同的震源特性，來彌補天然的或其他人工震源的不足實現地震勘探目的的優點?！緦＠f明】
本專利技術涉及被動源地震勘探方法，特別是涉及一種利用運動車輛作為震源的微震 地震勘探方法。 技術背景 在目前的地震勘探常規方法的實施過程中，地震激發是一個重要的環節。常規地 震勘探過程中，使用炸藥或者專用的可控震源來激發地震波，地震波向地下傳播，經地下地 層界面反射后傳回地表，被地表檢波器接收，從而獲取地下結構信息。隨著地震勘探技術的 發展，為了解決傳統震源因為環境或其他因素無法使用的問題，地球物理學家提出并發展 了無源地震技術，或者稱為被動源地震技術。 在以往主動源地震方法的研究中，通常把鐵路列車，公路機動車行駛等這類交通 引起的振動視為一種有害的噪聲源或者振動源，比如在鐵路附近甚至將近10公里遠的地 震臺站仍然會受到列車振動的影響?？拷鞘谢蛘吖返牡卣鸩杉┕ひ话阋残枰荛_交 通噪聲對數據采集的影響。隨著近年來城市軌道交通的快速發展，列車產生的振動可能會 產生的地表、地質破壞乃至對建筑物造成的損害是大多數人更加關心的問題。但是，如果我 們從勘探地震學的角度來考慮，可以發現鐵路、地鐵或者城鐵的振動具有能量強、頻帶寬、 重復性高等特點，汽車行駛引起的振動也具有很好的能量強度和很廣的分布范圍，我們能 否對這些振動信號加以利用，將其視為一種綠色震源呢？ 在城市進行地震勘探時，考慮到可能對城市環境的破壞，大部分的人工震源都是 不再適用的。此時，如果我們在城市中靠近地鐵或城鐵軌道的地區布設檢波器，其所記錄到 的振動信號特征是怎樣的，汽車振動信號又有何特征，這些振動信號是否含有與地下地質 結構有關的信息，并且如何使用這些信號來探測地下結構（如城市活動斷層等），這需要我 們通過科學、合理且精確的觀測，同時結合甚至發展勘探地震學中的相關的數據處理的方 法和技術，來達到上述目的。迄今為止，如何利用列車及汽車產生的地震信號來進行地下結 構的勘探尚沒有見到較為明確的研究。
技術實現思路
本專利技術目的在于克服現有技術的上述缺陷，提供一種能挖掘車輛持續性隨機性微 震源優勢，彌補勘探震源不足的。 為實現上述目的，本專利技術利用運動車輛作為震源的微震地震方法，其特征在于利 用運動車輛發出的微震動并進行記錄，同時在一定范圍內布置一組采集站，記錄運動車輛 發出的微震動經過地下地質結構傳播、反射、折射、透射、繞射后的震動信號，并把微震動的 信號與采集站采集的信號經過相關處理后，獲得相應的地震反射信號，然后利用這個地震 反射信號確定地下地質構造，步驟如下： A、在道路、鐵路側邊類似于激發點的一點S布設一個采集站記錄運動車輛經過時 的震動信號S(t); B、在該點S周圍的一定范圍內選擇若干采集點Rn，n = 1，2, "·，Ν，并在每個點Rn 布置一個采集站記錄運動車輛發出的微震動經過地下地質結構傳播、反射、透射、繞射后的 震動信號Rn(t); C、把震動源的記錄S(t)與采集點的記錄Rn(t)進行互相關運算后獲得我們需要 的記錄Cn(t)，即：Cn(t) =S(t) ?Rna)。使用本專利技術方法可以利用運動車輛產生的微震 信號來進行地震勘探。當然，本專利技術方法并非是要取代其他可作為勘探使用的地震震源，而 是將其補充到已有地震勘探的方法中來，利用其與傳統的主動源及被動源都不同的震源特 性，來彌補天然的或其他人工震源的不足。其具有能挖掘車輛持續性隨機性微震源優勢，利 用其與傳統的主動源及被動源都不同的震源特性，來彌補天然的或其他人工震源的不足實 現地震勘探目的的優點。 作為優化，震動源的記錄s(t)與采集點的記錄Rn(t)同步記錄，以保證互相關的 實現。 作為優化，震動源的記錄s(t)與采集點的記錄Rn(t)進行的相關運算包括在時間 域和頻率域進行的互相關、反褶積和互相干等具有互相關基本特征的運算。 作為優化，把震動源的記錄S(t)與采集點的記錄Rn(t)進行的相關運算所得的記 錄Cn (t)是一種虛震源記錄或者相當于在S點有一個主動源激發，測線R接收的地震記錄。 作為優化，運動車輛作為微震震源的震動是能提高后續數據質量的具有足夠隨機 性的震動。 作為優化，利用運動車輛作為微震震源的地下結構檢測是利用長時間的數據接收 而集聚能量后進行的。 作為優化，運動車輛是任何移動的車輛，包括汽車、火車、高鐵等，所有這些震動均 為被動源；利用運動車輛作為微震震源是一種受到地域位置的限制和制約下的利用被動源 進行的地下結構勘探。 作為優化，沿著道路或者鐵路側邊布設若干個激發點Sm，m = 1，2，…，Μ采集站； 然后按所述規則進行布設采集點Rn, η = 1,2,…,Ν采集站，并記錄運動車輛經過時的震動 源信號Sm(t)和采集點的震動信號Rn(t);把震動源信號Sm(t)與采集點的震動信號Rn(t) 的信號相關后可以獲得類似于常規的共炮點多次疊加道集，所有后續處理均可以借鑒常規 處理方法。 作為優化，所述激發點Sm，m = 1，2,…，Μ采集站為臨近車輛行進路線的接收車輛 振動信號地震測線，所述采集點Rn，n = 1，2,…，Ν采集站為遠離車輛行進路線的接收微震 信號地城測線；兩地震測線長度相近，接收車輛振動信號地震測線的采集站間距大于接收 微震信號地城測線的道間距或者接收車輛振動信號地震測線的采集站數少于接收微震信 號地城測線的道數。更優選所述站間距是道間距的1.5-1. 9倍。測線長度為2-20公里，優 選4-10公里。 作為優化，信號采集過程中，保證兩條測線均獲得了相同時間的連續的較長時間 段的振動及微震信號。所述記錄時間可能為6-24小時，更優選8-12小時。 本專利技術是，涉及地震地質勘探，地震 數據采集，處理及解釋工作。該方法利用運動車輛發出的微震動并進行記錄，同時在一定范 圍內布置一組采集站，記錄運動車輛發出的微震動經過地下地質結構傳播、反射、折射、透 射、繞射后的震動信號，并把微震動的信號與采集站采集的信號經過相關處理后，獲得相應 的地震反射信號，然后利用這個地震反射信號確定地下地質構造的技術。本方法可以用于 工程地質勘探，礦產勘探，地球內部結構調查等領域。 采用上述技術方案后，本專利技術具有能 挖掘車輛持續性隨機性微震源優勢，利用其與傳統的主動源及被動源都不同的震源特性， 來彌補天然的或其他人工震源的不足實現地震勘探目的的優點。 【專利附圖】【本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用運動車輛作為震源的微震地震方法，其特征在于利用運動車輛發出的微震動并進行記錄，同時在一定范圍內布置一組采集站，記錄運動車輛發出的微震動經過地下地質結構傳播、反射、折射、透射、繞射后的震動信號，并把微震動的信號與采集站采集的信號經過相關處理后，獲得相應的地震反射信號，然后利用這個地震反射信號確定地下地質構造，步驟如下：A、在道路、鐵路側邊類似于激發點的一點S布設一個采集站記錄運動車輛經過時的震動信號S(t)；B、在該點S周圍的一定范圍內選擇若干采集點Rn，n＝1，2，…，N，并在每個點Rn布置一個采集站記錄運動車輛發出的微震動經過地下地質結構傳播、反射、透射、繞射后的震動信號Rn(t)；C、把震動源的記錄S(t)與采集點的記錄Rn(t)進行互相關運算后獲得我們需要的記錄Cn(t)，即：Cn(t)＝S(t)·Rn(t)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭建，徐善輝，
申請(專利權)人：中國科學院地質與地球物理研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11