什么是被動(dòng)源地震頻率諧振勘探技術(shù)？
地震噪聲無處不在，無時(shí)不在，頻率可以低到Nx0.001赫茲，高到Nx10000赫茲，振幅隨頻率的變化范圍也很大。經(jīng)研究，這些噪聲的來源主要有以下幾個(gè)方面：潮汐作用、火山與地震、大氣波動(dòng)——表現(xiàn)為風(fēng)對(duì)地面的作用以及地球表面的形變作用。這些自然的地球表面的震動(dòng)，特別是震動(dòng)的低頻能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象，其傳播的距離可以環(huán)繞地球表面多次。
人們所熟悉的常規(guī)地震勘探所激發(fā)的能量主要集中于Nx100-Nx102赫茲，比地球表面噪聲的頻率范圍要窄很多。
人們已經(jīng)習(xí)慣于應(yīng)用常規(guī)地震勘探技術(shù)表達(dá)地下介質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，但是對(duì)常規(guī)地震勘探所具有的幾個(gè)重要的缺陷頗感無奈。常規(guī)地震勘探技術(shù)難以對(duì)不明顯的反射界面和高角度的反射界面進(jìn)行成像，特別是必須應(yīng)用激發(fā)震源。這些缺陷嚴(yán)重制約了人們?cè)趶?fù)雜地質(zhì)條件下對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用，致使世界上大部分地區(qū)，特別是復(fù)雜的金屬礦地區(qū)、地?zé)崽锏貐^(qū)、人口稠密的城市地區(qū)以及災(zāi)害頻發(fā)等復(fù)雜地質(zhì)地區(qū)，都無法應(yīng)用常規(guī)地震勘探技術(shù)進(jìn)行勘探。
地震頻率諧振勘探技術(shù)利用地震噪聲波的諧振（共振）現(xiàn)象對(duì)地質(zhì)體成像。這是一種全新的地震勘探理念，與常規(guī)的地震勘探和人們目前所熟悉的噪聲地震勘探（如各種面波法、H/V譜比以及接收函數(shù)法等）基本理論完全不同。被動(dòng)源地震頻率諧振勘探技術(shù)利用地球震動(dòng)噪聲與地球內(nèi)部固體介質(zhì)間的“諧振”關(guān)系進(jìn)行勘探，不受激發(fā)源條件的限制，很好地解決了復(fù)雜地質(zhì)地區(qū)精細(xì)勘探問題。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在多個(gè)金屬礦區(qū)、煤層氣勘探區(qū)、油氣生產(chǎn)礦區(qū)、城市地質(zhì)勘探以及地下水勘探方面得到驗(yàn)證。
被動(dòng)源地震頻率諧振勘探技術(shù)利用地球內(nèi)部廣泛存在的震動(dòng)噪聲進(jìn)行勘探，其原理源于震動(dòng)噪聲與地下介質(zhì)的“諧振”關(guān)系。我們知道，任何固體介質(zhì)都存在自激頻率，如果定義其為F0，則振動(dòng)波通過該固體介質(zhì)時(shí)，其中的與F0相同頻率的震動(dòng)波振幅將會(huì)被放大（圖1）。
圖1與固體介質(zhì)自激頻率相同的地震波通過固體介質(zhì)時(shí)的振幅放大效應(yīng)圖示。
如果假設(shè)地下固體介質(zhì)是一個(gè)濾波器，噪聲地震波從地下向地面?zhèn)鞑ミ^程中，要通過這個(gè)濾波器，構(gòu)成一個(gè)輸入和輸出關(guān)系。輸出就是地面檢波器記錄的震動(dòng)波。該震動(dòng)波某些頻率成分由于與地質(zhì)體存在“諧振關(guān)系”，從而帶來了地下介質(zhì)的信息，分析地面這個(gè)震動(dòng)波的頻率成分與空間分布特征，也就獲得了地下介質(zhì)的空間信息和物質(zhì)成分信息。這些信息構(gòu)成了對(duì)地下介質(zhì)的成像因數(shù)。
地震頻率諧振勘探技術(shù)對(duì)地下介質(zhì)成像的精度首先取決于采集數(shù)據(jù)時(shí)間長短和對(duì)當(dāng)?shù)?a href="http://www.sihwdk.cn" target="_blank" class="keylink">地質(zhì)模型的了解程度。對(duì)于200米的勘探深度，一般的采集時(shí)間大約3-5分鐘，對(duì)于2000米的勘探深度，一般的采集時(shí)間要大約15-20分鐘。地質(zhì)模型包括橫波速度和地質(zhì)體密度信息，它的詳實(shí)程度對(duì)地質(zhì)成像具有很大作用。影響成像精度的另一個(gè)因素是布設(shè)的檢波器空間分布密度和其頻率響應(yīng)靈敏度。理論和實(shí)踐證明，密集布設(shè)的檢波器有助于勘探精度的提高，一般的金屬礦勘探，采用10米或15米點(diǎn)距進(jìn)行勘探，特殊情況下也應(yīng)用5米點(diǎn)距。油氣勘探和地?zé)峥碧酵ǔ２捎?/span>20米點(diǎn)距。對(duì)于三維密集陣方式采集時(shí)，一般金屬礦測(cè)線間距采用25-50米，油氣勘探采用100米間距。檢波器頻率響應(yīng)很重要，有能力采集到低頻信號(hào)的檢波器，不一定有能力采集到微弱的低頻信號(hào)。因此，該技術(shù)對(duì)野外采集儀器設(shè)備的要求遠(yuǎn)大于常規(guī)地震技術(shù)對(duì)檢波器的要求。
目前，北京派特森科技股份有限公司公司是“頻率諧振探測(cè)技術(shù)”及相關(guān)儀器設(shè)備的全球獨(dú)家供應(yīng)商。業(yè)務(wù)聯(lián)系：楊先生13892834264（微信同號(hào)）
