在地震勘探的野外激发和接收过程中,地震检波器不仅接收有效波,同时也接收到干扰波,它们在野外监视记录上混杂在一起。为了更好地分析有效波,我们必须首先学会如何识别干扰波。
地震勘探中的干扰波有两大类,一类是规则干扰波,另一类是不规则干扰波(或称随机干扰波)。规则干扰波是指在频率、视速度或时间上的出现都具有一定的规律性。不规则干扰波在频率、视速度或时间上的出现都没有规律性,是随机的。
(一)规则干扰波
1.声波
在地面、坑中、浅水中、浅井中、空中放炮或用重锤锤击地面时都可产生声波。它在地震记录上的特点是频率高,呈现尖锐的窄带状波形,速度低而且稳定,约340m/s,持续时间较短。
2.面波
无论是炸药爆炸震源还是锤击震源,只要激发就会产生面波,这种面波是瑞雷面波。由震源开始沿地震排列方向传播开来。其质点振动轨迹为椭圆形,椭圆的长轴与地面垂直,短轴与地面平行,在地震记录上波形呈扫帚状,频率很低,一般在几赫兹至20Hz范围内,速度也很低,沿测线方向能量衰减缓慢,持续时间很长,在垂向方向(深度方向)能量迅速衰减。
3.浅层折射波
当表层存在埋藏浅的老地层,或界面两侧速度差异较大(下边地层速度大于上面地层速度)时,容易产生浅层折射波,在地震记录上常常伴随着直达波而到,多出现在记录首部,同相轴呈直线状,有时可看出它与直达波同相轴有相交干涉现象,频率适中。
4.工业电干扰
当地震排列穿过高压输电线时、或位于其附近,地震检波器电缆会感应50Hz的电压,在地震记录上出现50Hz频率稳定的干扰波,波形为50Hz的正弦波。它可能出现在整张地震记录上,也可能出现在部分地震道上。
5.多次波
当地面下存在强波阻抗反射界面时可产生多次反射波,在地震记录上其波形特征与正常一次反射波相似,其运动学特点有一定差异,全程多次波的T0时间是一次波的n倍(n是有限次数的,一般为整倍数)。多次波的同相轴与同T0时间的一次波同相轴相比斜率较大,视速度较低。
(二)不规则干扰(随机干扰)
1.环境噪声
在地震波激发接收的瞬间,在地震排列附近有人畜走动、车辆通过、风吹草动、水浪拍击、机械振动等非地震震源的外力产生的振动被检波器接收并记录下来。
2.震源噪声
在沼泽、流砂、砾石层等不均匀介质中放炮,产生的低、高频背景。
无论随机干扰是何种原因产生的,它们在地震记录上都是杂乱无章的,有时能量强,有时能量弱,必须通过不同的时间、不同地点、不同天气等多种因素变化下多次激发接收才能统计出其规律性。其频率,视速度在低、中、高范围都有分布。
本节所述的干扰波特点让学生结合生产实际中的典型记录,以及实习中现场记录出现的干扰波进行分析辨认。