文档介绍：5 地震折射波法
在工程地震勘探中,地震折射波法是一种简便经济的勘探方法,在精度要求不高的情
况下,它可为工程地质提供浅层地层起伏变化和速度横向变化资料以及潜水面的变化资料
等,还可为反射波法勘探提供用于静校正的表层速度和低速带起伏变化资料。有关折射波
的形成及正演时距曲线的特征等问题已在本篇的第一和第二章中讨论过了,在此,仅就资
料的采集和处理解释问题进行论述。
资料采集
折射波法的观测系统
折射波的特殊性决定了折射波观测系统与反射波观测系统截然不同。根据勘探对象的
地质特征及地表条件,折射波法观测系统也是多样的。

沿测线方向通过连续进行相遇时距曲线互换点的连接对比以获得连续剖面的观测系
统,称为完整对比观测系统。
根据所追踪的界面是单层的还是多层的,完整对比观测系统综合平面图有不同的形式。
如图、b 所示的观测系统是追踪单一界面和为勘探多层折射界面所采用的完整
对比观测系统。

(a) (b)
图折射波法完整对比观测系统
a-追踪单一界面;b-追踪多层界面
即使是勘探同样结构的折射界面,观测系统的形式亦可以不尽一致。如图所示
的观测系统与图有所不同,前者追逐时距曲线的重叠部分为后者(图 )的一
半。应特别指出的是,必须保证相遇时距曲线互换点及追逐时距曲线重迭部分在干涉区以
外。此外应尽可能在观测系统综合平面
图上给出初至区的范围,以便设计观察
系统。

在折射波法勘探中,不都完全采用
相遇时距曲线互换连接对比观测,而且图追逐时距曲线系统
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也有部分地或完全用追逐时距曲线相似性标志连接对比的观测形式,我们把这种观测系统
称为不完整对比观测系统,如图所示。图 a 是只用追逐时距曲线对比连接的,这种
观测系统适用于条件较简单、波形稳定的情况。图 b 是每对相遇时距曲线在互换点处连接,
而每对相遇时距曲线之间则利用追逐时距曲线连接。在利用追逐时距曲线系统时,与被追
逐时距曲线一起追踪的地段长度应足够的长(一般重叠地段长度为炮点间距的 20~30%),
以便可靠地确定时距曲线形状。

根据炮点和检波点的相对位置关系,可将地震勘探测线分为纵测线和非纵测线两类。
炮点与检波点在一条直线上,称为纵测线。前面讲的两种观测系统都是纵测线观测系统。
炮点与检波点不在一条直线上,称为非纵测线。
利用折射法研究盐丘、陡构造及断层等特殊地质体时,多采用非纵测线观测系统。图
所示的观测系统是扇形排列,它是非纵测线观测系统的一种,多用于盐丘勘探,因为
盐丘的波速高于围岩,凡经过盐丘的折射波到达地面观测点的正常时间都比没有经过盐丘
的折射波要早,即超前,根据重叠的扇形排列观测系统发现的超前,可以圈出高速波的地
质体。

(a)

(b)
图不完整对比观测系统图扇形观测系统
激发与接收

折射波的激发方式与反射波法基本一致,对于工程地震勘探而言,最常用的就是锤击
和炸药震源两种。有关情况参见前文。

折射波的接收与反射波法相比,略有不同。主要有:
①观测系统。折射波法不采用多次覆盖方式进行观测,并且考虑到折射波的盲区,炮
点与接收排列之间必须有一定的偏移距。在野外采集前,可采用理论模型计算或试验的方
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式求得该偏移距,也可按经验公式 xd = 2h 进行估算,其中 h 为主要目的层的深度。实际观
测时,为获得多个界面的折射波,偏移距 xd 是一个变量。对于观测系统而言,相当于一个
大的相遇观测再套上一个小的相遇观测甚至再套上一个小的多重相遇观测系统。
②道和道距:折射波法勘探中一般采用单个检波器作为一道接收,而不搞组合检波,
其主要原因就是它不需要考虑压制面波干扰问题,因为目前所考虑的折射波仅仅只是首
波,即是最先到达的波。从理论上说首波中包含了直达波和折射波。在采集中,我们只要
注意压制随机干扰并兼顾激发能量,就可获得质量较高的首波记录。此外,为了不漏掉浅
层薄层信息,除了采用较高频率的检波器接收和注意激发频带宽度以及提高仪器滤波档的
低截频外,道距的选择是十分重要的。一般有等间距和不等间距两种方式。在不等间距接
收中,一般可把接收排列的道距设计成小一大一小方式,也可把它设计成小一大方式。道
距的选择一般为 1~10m,可按勘探目的层深度、地层展布、仪器道数以及激发能量等情况
而定。
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