激发地震横波

发布网友 发布时间：2022-05-02 21:11

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热心网友 时间：2022-06-27 06:58

激发横波与激发纵波不同，它要求震源激发后能在地下产生水平振动。如果振动方向及地震检波器的轴向是顺着排列方向的，则接收到的横波是SV波，反之，如果振动方向及检波器的轴向是垂直于排列的，则接收到的是SH波。图2-23 示出了纵波、横波的激发、接收的差别。直接激发地震横波只能在固体介质中进行。

目前，地震勘探激发横波的震源大致有以下几种。

2.2.3.1 普通炸药震源

为了使炸药震源激发出横波，必须在其邻近介质中破坏球对称性。目前有一种激发方法叫“对称爆炸(SYSLAP)”法，见图2-24。它需要钻3排(行)相邻很近且与测线平行的炮井，行距为1～2m。首先沿中间一排井放炮，这时由于球对称从而产生了地震纵波，用垂直地震检波器接收即得纵波记录，即常规记录；同时也破坏了其左右两排井的对称性，两侧两排炮井放炮时，都是外侧及底部为坚实地层而内侧及上部均为虚土(见图2-24(b)和(c))，激发后产生地震纵波及水平偏振横波。因两侧虚土方向不同，两张记录的横波极性相反：左排炮井爆炸的得到Y^-+P；右排炮井爆炸的得到Y⁺+P(此处P表示纵波，Y⁺，Y^-分别表示极性相反的水平偏振横波)。

图2-23 纵波与横波的激发和接收

图2-24 激发横波的“对称爆炸”法

图2-25 横波记录处理

左右两排炮井爆炸所得到的两张记录相减(即反向叠加)，由于纵波P在两张记录上几乎相等，相减后自然抵消了；噪音在两张记录上是随机的，相减后也会相应的抵消，只有横波得到了增强一倍，即(Y⁺+P)-(Y^--P)=2Y，见图2-25。考虑到爆炸条件的变化，为了更好地压制P波，最好根据记录的波动情况作加权相减处理。

2.2.3.2 撞击震源

撞击震源的原理见图2-26。车上有一根横梁，其上挂着一个2 t重的重锤，举高3～4m，然后沿圆弧落下，沿水平方向撞击车辆下面的钢垫板(车下钢板左右各一块)，此垫板下装有爪齿，嵌入地下2～3m，产生横向振动。在右边撞击10余次，得一张记录后，横梁转向左边，再撞击10余次，得另一张记录。将此两张记录作反向相加处理，即可抵消纵波，加强横波。

撞击震源具有良好的方向性，可产生理想的水平力。撞击的深度一般可达1.5～4m。增大撞击的深度可使振动强度增加，并使频谱的极值向高频方向移动。最好在中等湿度的土壤中撞击，这时，撞击后剩余形变很小。在可塑性的含水粘土中撞击的结果不佳，剩余形变达数十毫米。

图2-26 撞击震源激发横波

2.2.3.3 可控震源

横波可控震源亦称水平可控震源，原理与前面介绍的相同，差别在于：①振动器的振动方向为水平且垂直于测线；②考虑了和大地耦合问题，振动器的底板做成锥形，这种形状的底板插入地下就可以传送水平力，见图2-27。

图2-27 横波可控震源原理