地震頻率諧振勘探技術原理

地震波頻率諧振勘探技術是近幾年提出的一種新興物探方法。該方法利用自然界廣泛存在的頻率諧振原理來進行地震勘探，獲得地下地質體的幾何、屬性特征。

地球表面噪聲具有不同的來源，其頻率范圍從低于千分之一赫茲一直到超過了數千赫茲。由于地球從表面到深部具有從低速度向高速度變化的特征，所以，地震波從深部向地面的傳播過程中將遵循最短路徑規則，亦即，地震波到達地表時均近似地垂直。

我們假設地球介質是近似層狀的結構，近似垂直地到達地面的地震波場均穿越了層狀地層。這些地層本身都有其固有的振動頻率，當地震波在穿越該地層時，部分與地層固有頻率接近的波場振幅將發生共振被顯著放大。

地球表面測量得到的振動噪聲統計學意義上均為各頻率對地層的諧振產物，高頻諧振發生在淺部地層內，低頻諧振發生在深部地層內，在深部地層即使存在高頻諧振由于傳播過程中經過地層的衰減也難于到達地表，沒有經歷過諧振的地震波能量級別將會很小。
 

上圖是地震波典型共振圖。地震波也存在諧振特征，地震波頻率諧振勘探技術就是基于諧振原理，通過自然界噪聲采集、處理、成像，達到對地下介質的探測目的。該方法具有以下幾種特點:

1)不受地震波初至影響，避免了初至拾取造成的誤差；

2)抗干擾能力很強，對復雜地表情況有更強的適應性；

3)對密度變化敏感；縱向和橫向分辨率很高；勘探深度大，最大勘探深度可達50km；

4)可以進行無源方式采集和數據處理；

5)作業簡單快速，經濟環保。

地震波頻率諧振勘探法利用S波諧振頻率對地下介質波阻抗變化的敏感性完成地下一定深度的地質體成像。地下某介質波阻抗率對應某一特定的地震諧振頻率。分析諧振頻率可以同時獲得地下介質位置和波阻抗率(或稱梯度)信息。

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