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摘 要:藏北断裂地表岩性复杂,主要有三种表层结构:砂岩、第四系沉积物和致密砂岩。静校正问题解决与否,将直接影响到地下构造形态及成像细节。Tomodel软件基于射线追踪的层析静校正,能够很好的解决常规静校正方法面临的低降速带问题,使地下真实的构造形态得到恢复。
关键词 层析静校正 初至拾取 近地表模型 高速顶界面
中图分类号:TE34
藏北断裂地处青藏高原中部,位于羌塘地块与冈底斯地块的结合带上,沿班公湖—怒江带呈近东西向狭长展布,是一个在燕山期褶皱基底上发育的新生代陆相扭张性断陷盆地。本地区地表高程起伏很大,由于表层岩性的差别,近地表地层厚度与速度横向变化剧烈,而且地下地质构造高陡,断裂、推覆体等地质现象错综复杂。
1 静校正分析
西藏伦坡拉地区地表海拔在4400—5100m之间,北部为呈东西向展布的达玉山脉,相对高差达700m。从该地区某一单炮来看,该炮初至存在很大扭曲,经过分析确定这种现象不是由高程变化引起,而是局部存在较厚的低降速层(图1)。
2 Tomodel层析静校正原理及工作流程
初至波层析反演是目前根据地震资料反演近地表速度分布的最先进方法之一。层析反演将地质模型假设由速度单元组成,每个单元是常速,单元之间的速度不同。速度模型是通过求解如下的方程得到的: T = D?S
这里,T表示初至时间向量,D表示模型单元向量,S表示模型的慢度向量。首先,给定一个初始的速度模型,通过射线追踪计算初至时间,它与实际旅行时的差被用来计算速度模型的修正量,模型修改后,再计算基于当前速度模型的初至旅行时,这样,就构成了一个迭代过程,当正演旅行时和实际旅行时的差小于某个阀值,就得到了最终的速度分布。层析成象包括5个步骤:
(1)初至拾取;
(2)给定一初始模型并作射线追踪;
(3)得到每一道的射线路径;
(4)计算实际旅行时和基于当前速度模型初至时间的差;
(5)通过该时间差计算模型的修正量,后四步是迭代进行的。
初至波层析反演采用“块”状体建模,假设近地表速度由一个个速度单元组成,每个单元的速度不同,这样,就可以模拟任意复杂的近地表速度分布,允许地形剧烈起伏或速度横向变化。另外,层析反演采用正、反演迭代的方法,根据初至时间重构速度分布;可以充分利用更多的地球物理信息,如直达波、回折波、绕射波或透射波等初至信息,得到的結果也更加可靠。
3 质量控制
Tomodel软件提供了以下质量控制手段,以保证层析反演精度(图3):
(1) 初至拾取质量。(2) 层析反演迭代收敛曲线。(3) 显示射线密度以检查模型深度。
4) 检查炮点、检波点拟合差。(5) 反演前后初至时间重叠显示。(6) 速度模型可靠性分析。当射线底界深度大于高速顶界面埋深时,高速顶界面附近有很多射线穿过,这时层析反演的结果才真实可靠。
4 应用效果评价
图4为层析静校正与高程静校正的叠加剖面效果对比。层析静校正剖面真实的反映了地下构造形态,同时突出了成像细节。浅层反射波同相轴连续性增强,波组特征更加清晰;中深层高陡地层成像效果也明显改善;测线大号段地层接触关系清楚。测线中部连续缺炮地段受大号放炮观测系统缺陷的影响,造成浅层地层穿过射线稀少,层析静校正改善效果不明显,建议野外采集采用双边放炮观测系统。
总体而言,层析静校正在该地区得到了很好的应用效果。
参考文献
[1] 林依华 尹成 等.复杂地形条件下静校正的综合寻优[J].地球物理学报,2003.
[2] 苑益军.复杂地区静校正技术剖析[c].中国地球物理学会年刊[C],1998.
[3] [美] 渥·伊尔马滋. 地震资料分析,工业出版社, 北京, 2006
关键词 层析静校正 初至拾取 近地表模型 高速顶界面
中图分类号:TE34
藏北断裂地处青藏高原中部,位于羌塘地块与冈底斯地块的结合带上,沿班公湖—怒江带呈近东西向狭长展布,是一个在燕山期褶皱基底上发育的新生代陆相扭张性断陷盆地。本地区地表高程起伏很大,由于表层岩性的差别,近地表地层厚度与速度横向变化剧烈,而且地下地质构造高陡,断裂、推覆体等地质现象错综复杂。
1 静校正分析
西藏伦坡拉地区地表海拔在4400—5100m之间,北部为呈东西向展布的达玉山脉,相对高差达700m。从该地区某一单炮来看,该炮初至存在很大扭曲,经过分析确定这种现象不是由高程变化引起,而是局部存在较厚的低降速层(图1)。
2 Tomodel层析静校正原理及工作流程
初至波层析反演是目前根据地震资料反演近地表速度分布的最先进方法之一。层析反演将地质模型假设由速度单元组成,每个单元是常速,单元之间的速度不同。速度模型是通过求解如下的方程得到的: T = D?S
这里,T表示初至时间向量,D表示模型单元向量,S表示模型的慢度向量。首先,给定一个初始的速度模型,通过射线追踪计算初至时间,它与实际旅行时的差被用来计算速度模型的修正量,模型修改后,再计算基于当前速度模型的初至旅行时,这样,就构成了一个迭代过程,当正演旅行时和实际旅行时的差小于某个阀值,就得到了最终的速度分布。层析成象包括5个步骤:
(1)初至拾取;
(2)给定一初始模型并作射线追踪;
(3)得到每一道的射线路径;
(4)计算实际旅行时和基于当前速度模型初至时间的差;
(5)通过该时间差计算模型的修正量,后四步是迭代进行的。
初至波层析反演采用“块”状体建模,假设近地表速度由一个个速度单元组成,每个单元的速度不同,这样,就可以模拟任意复杂的近地表速度分布,允许地形剧烈起伏或速度横向变化。另外,层析反演采用正、反演迭代的方法,根据初至时间重构速度分布;可以充分利用更多的地球物理信息,如直达波、回折波、绕射波或透射波等初至信息,得到的結果也更加可靠。
3 质量控制
Tomodel软件提供了以下质量控制手段,以保证层析反演精度(图3):
(1) 初至拾取质量。(2) 层析反演迭代收敛曲线。(3) 显示射线密度以检查模型深度。
4) 检查炮点、检波点拟合差。(5) 反演前后初至时间重叠显示。(6) 速度模型可靠性分析。当射线底界深度大于高速顶界面埋深时,高速顶界面附近有很多射线穿过,这时层析反演的结果才真实可靠。
4 应用效果评价
图4为层析静校正与高程静校正的叠加剖面效果对比。层析静校正剖面真实的反映了地下构造形态,同时突出了成像细节。浅层反射波同相轴连续性增强,波组特征更加清晰;中深层高陡地层成像效果也明显改善;测线大号段地层接触关系清楚。测线中部连续缺炮地段受大号放炮观测系统缺陷的影响,造成浅层地层穿过射线稀少,层析静校正改善效果不明显,建议野外采集采用双边放炮观测系统。
总体而言,层析静校正在该地区得到了很好的应用效果。
参考文献
[1] 林依华 尹成 等.复杂地形条件下静校正的综合寻优[J].地球物理学报,2003.
[2] 苑益军.复杂地区静校正技术剖析[c].中国地球物理学会年刊[C],1998.
[3] [美] 渥·伊尔马滋. 地震资料分析,工业出版社, 北京, 2006