大容量气枪震源的陆地反射地震数据处理方法研究

Because the large capacity air-gun source have many advantages, such as high repeatability of firing and environmental protection, it could be used in the reflection seismic exploration of land deep structure and active tectonic as an alternative way of the explosion source. Due to the uniqueness of data acquisition and receive, many technical problems need to be solved in data processing . In 2015, the Changjiang river program of geoscience did the firing - comprehensive observation experiment of the large capacity air-gun in the flowing water for the first time .The experiment of reflection seismic detection used the method that the airgun source fire in the Changjiang river ,and the reflection seismic instrument received laied in the shore. It hasn't routine to follow both at home and abroad for this kind of reflection seismic data processing , lowwer S/N ratio, broadside and crooked line.Whether we can extract the effective reflection information and realizes the imaging of crust structure the detection area ,it is critical for the large scale application of air-gun source in the crust fine structure exploration by reflection seismic method on land, such as the two sides of Changjiang river .This papar intends to emphatically do the method study of the common midpoint bin stacking and migration imaging by using the above experimental data, to form a reflection seismic data processing flow which is suitable for the air-gun firing in flowing water on land.Then to discuss the advantages and limitations which the large capacity air-gun source do the reflection seismic exploration on land, and it can provide technical support for this innovative technology.

大容量气枪震源以其绿色环保、信号重复性好的优点，有可能成为爆炸震源的一种替代方式，应用于地下结构和活动构造的反射地震探测。但是由于数据采集、接收形式的独特性，其数据处理尚存在诸多技术难题亟待解决。2015年“地学长江计划”首次进行了大容量气枪震源在流动水体中激发—综合观测实验。其中反射地震探测实验采用气枪船在长江中走航激发、岸上布设反射地震仪器固定排列接收的工作方式。这种低信噪比、非纵、弯曲测线的反射地震资料处理，国内外尚无常规可循，能否提取出有效反射信息，实现探测段的地壳结构成像，对于气枪震源能否大规模应用于陆上（如长江两岸）地壳精细结构的反射地震探测非常关键。本项研究拟利用上述实验数据,重点开展共中心面元叠加及偏移成像方法研究，以形成适合陆上大容量气枪激发反射地震资料的数据处理方法及流程。进而探讨利用大容量气枪震源开展陆上反射地震探测的优势和局限性，为该创新技术提供技术支撑。

2015年实施的“地学长江计划安徽实验”首次采用大功率气枪震源陆上流动水体激发，沿岸布设反射地震仪器接收的方式来研究地壳结构。但是由于数据采集、接收方式的独特性，存在诸多技术难题亟待解决。本项研究利用该项实验得到的反射地震数据，进行综合分析及数据处理方法研究，为大容量气枪震源陆上深地震反射探测的应用提供例证和技术参考。项目按计划开展了研究工作，完成了申请书和计划书设计的工作量和研究内容。具体内容为：. 深地震反射探测数据的定性、定量分析，包括对原始数据信噪比、传播距离、有效频带范围及炮检中点分布等的定性和定量分析；数据处理方面，对面元定义方法、初至波静校正方法、去噪处理方法等进行了分析和研究，制定了适应大容量气枪陆地流动水体激发的反射地震数据处理方法及流程；得到了反映测线经过地区的成果剖面并给出了解释结果，并分析了剖面经过地区的地壳构造特征。. 取得的主要成果有:. ① 原始数据分析表明，原始资料信噪比较低，但部分资料可辨认出来自上、下地壳及莫霍面反射波组，地震波传播的水平距离最大可达到21km，垂直深度可达30km以上。. ② 数据处理中针对性采用了非纵弯线面元定义、三维层析静校正、叠前多域去噪及组合反褶积等方法技术，得到了具有较高信噪比、反映测线经过地区地壳结构特征的54km长的深地震反射剖面。. ③ 最终剖面显示，研究区的地壳为双层结构，总厚度约为30.0～36.0km。上地壳呈现隆坳相间的特征，下地壳存在多组叠层状弧型反射波组，莫霍面反射特征清晰，呈现SW端向NE端抬升的形态。剖面上还存在一个切穿下地壳和莫霍面的深部断裂，应是长江深断裂的反映。. ④ 以上结果表明，本项研究采用的处理方法和流程，可以得到反映测线经过地区地壳精细结构剖面，大容量气枪震源可以应用于陆地流动水体地壳精细结构的深地震反射探测。