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研究生： 陳志松
Chih-Sung Chen
論文名稱： 地表兩公尺內之高解析度反射震測
High resolution seismic imaging within 2 m of the earth's surface
指導教授： 鄭懌
Jeng, Yih
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 地球科學系
Department of Earth Sciences
論文出版年： 2002
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 70
中文關鍵詞： 極淺層 、相參性 、非相參性 、切除 、同炸射集聚
英文關鍵詞： ultra-shallow, coherent, incoherent, mute, common shot gathers, CMP
論文種類： 學術論文
相關次數： 點閱：213  下載：2 
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    • 本研究為地表兩公尺內之反射震測探勘。由於一、二十年來淺層震測發展一直是以高解析度且縮小測深尺度為發展方向。近幾年已能利用傳統淺層反射的理論與技術，研究難以解決之極淺層（ultra-shallow）震測（1至5公尺）的問題。而在極淺層的震測探勘範圍，因反射信號受到相參性（coherent）或非相參性（incoherent）之雜波影響極為嚴重，所以如何分離出所要之信號與雜波是近年來眾所研究之趨向。
    由於極淺層震測尺度範圍僅約傳統淺層震測的1/10左右，因此野外佈線及震源需另行設計。但須考慮儀器之使用極限而必須在解析度上取得妥協，本研究所布置之受波器間距以取5公分之極限，採樣間距為0.25毫秒，已是震測儀的最小採樣時距，而震源則採用約0.3公斤之小鐵鎚。
    由於信號與雜波在頻帶上有重疊性，所以本文中之資料處理，首先利用FK速度濾波，將部分雜波（直達波、折射波、地滾波、空氣波等）濾除，以方便挑選反射信號進行雜波切除。至於影響信號品質的初達波，則將直接切除（mute），以凸顯反射信號之走時曲線；另外也可將低頻、低速與高振幅的地滾波切除，來增強震測剖面之信號雜波比值。最後，速度函數之決定是最關鍵性的步驟。若速度值錯誤，則前功盡棄，而導致錯誤的震測解釋。所以，可利用多種判別速度的方法來增強速度值的正確性，如：參考地層岩性速度、使用折射震測法求得參考速度、利用速度譜及速度疊加等，來求出地層速度。最後再將所有同炸射集聚（common shot gathers）做CMP疊加來得到震測剖面。
    本文分別以實驗性炸射與野外測勘對比說明極淺層震測方法。在實驗區（師大分部）南北向與東西向測線所得到之結果，可清楚得知地下埋藏物之深度與埋藏物之尺寸（如：長、寬與高）及位置。而野外（霧峰北溝溪附近）測線其地下地質構造雖極複雜，但測得之結果仍可判斷出斷層位置與傾斜的砂層。

    第一章 序論…………………………………………………………… 1 1-1 文獻回顧……………………………………………………… 1 1-2 研究方法摘要………………………………………………… 3 1-3 主要貢獻……………………………………………………… 4 第二章 地質狀況……………………………………………………… 6 2-1 實驗地區之地質概況………………………………………… 6 2-2 野外區域之地質概況 ……………………………………… 11 第三章 儀器與佈線幾何………………………………………………14 3-1 儀器參數………………………………………………………14 3-1-1資料格式 …………………………………………………14 3-1-2記錄時間的設定 …………………………………………17 3-1-3幾何參數與頭碼 …………………………………………18 3-1-4參數設定 …………………………………………………19 3-2 佈線位置幾何…………………………………………………22 3-2-1實驗區佈線幾何 …………………………………………22 3-2-2台中霧峰北溝佈線幾何 …………………………………22 第四章 資料處理………………………………………………………25 4-1 資料處理流程…………………………………………………25 4-2 濾波分析………………………………………………………26 4-3 速度分析………………………………………………………30 4-4 動態修正及擴張切除…………………………………………36 第五章 結果與討論……………………………………………………37 5-1 震源比較………………………………………………………37 5-2 解析度與位移探討……………………………………………38 5-3 速度濾波………………………………………………………41 5-4 切除……………………………………………………………50 5-5 速度……………………………………………………………53 5-6 剖面探討………………………………………………………57 5-6-1 實驗區剖面………………………………………………57 5-6-2 台中霧峰北溝野外剖面…………………………………62 第六章 結論……………………………………………………………65 參考文獻 ……………………………………………………………67 圖 目 圖2-1 師大分部位置圖……………………………………………… 7 圖2-2 歐洲公園東南區……………………………………………… 8 圖2-3 台北盆地南緣東南區地形圖………………………………… 9 圖2-4 台北盆地南緣地質圖…………………………………………10 圖2-5 台中縣霧峰鄉北溝溪地形圖…………………………………13 圖3-1 實驗區南北向與東西向震測佈線幾何………………………23 圖3-2 炸測推進方式…………………………………………………22 圖3-3 台中霧峰鄉北溝溪旁震測佈線幾何…………………………24 圖4-1 資料處理流程…………………………………………………25 圖4-2 頻率-波數域（f-k domain）的信號分佈………………… 27 圖4-3 原始炸射集聚信號……………………………………………29 圖4-4 經FK速度濾波後信號 ……………………………………… 29 圖4-5 走時曲線………………………………………………………33 圖4-6 野外資料走時曲線……………………………………………33 圖5-1 7.5公斤震源頻譜…………………………………………… 37 圖5-2 0.3公斤震源頻譜…………………………………………… 38 圖5-3 實驗區南北向測線原始炸射集聚資料………………………42 圖5-4(a) 實驗區南北向測線原始炸射集聚之FK解析 …………42 圖5-4(b) 實驗區南北向測線原始炸射集聚之FK解析 …………43 圖5-5 實驗區南北向測線FK濾波後之結果…………………………44 圖5-6 實驗區東西向測線原始炸射集聚資料 …………………… 45 圖5-7(a) 實驗區東西向測線原始炸射集聚之FK解析 ……………45 圖5-7(b) 實驗區東西向測線原始炸射集聚之FK解析 ……………46 圖5-8 實驗區東西向測線FK濾波後之結果 ………………………46 圖5-9 台中霧峰北溝原始炸射集聚資料 ……………………… 47 圖5-10(a)台中霧峰北溝原始炸射集聚之FK解析 ………………48 圖5-10(b)台中霧峰北溝原始炸射集聚之FK解析 …………………49 圖5-11 台中霧峰北溝FK濾波後之結果 ……………………………49 圖5-12 實驗區南北向炸射集聚切除 …………………………… 52 圖5-13 實驗區東西向炸射集聚切除 ……………………………… 52 圖5-14 台中霧峰北溝炸射集聚切除 ……………………………… 53 圖5-15 東西向測線之反射走時曲線 ……………………………… 54 圖5-16 雜波影響走時曲線造成扭曲 ……………………………… 54 圖5-17 實驗區南北向測線NMO……………………………………… 55 圖5-18 實驗區東西向測線NMO……………………………………… 55 圖5-19 台中霧峰北溝測線NMO …………………………………… 56 圖5-20 實驗區南北向震測剖面圖……………………………………59 圖5-21 實驗區東西向震測剖面圖……………………………………60 圖5-22 實際埋藏物立體示意圖………………………………………61 圖5-23 台中霧峰北溝震測剖面圖……………………………………63 圖5-24 比對圖…………………………………………………………64 表 目 表3-1 本研究之資料參數值…………………………………………15 表3-2 實驗與野外儀器設定…………………………………………21 表4-1 P波在不同岩性之速度 ………………………………………31 表4-2 實驗區南北向測線之速度值…………………………………34 表4-3 實驗區東西向測線之速度值…………………………………35 表4-4 台中霧峰北溝野外測線之速度值……………………………35

    Baker, G. S., 1999, Processing Near-Surface Seismic-Reflection Data: A Primer, Society of Exploration Geoplysicist
    ------, Plumb, R. G., Steeples, D. W., and Schmeissner, C., 1998, Coincident GPR and ultra-shallow seismic imaging in the Arkansas River Valley, Great Bend, Kanas: SEG Expanded Abstracts, 859-861.
    ------, Steeples, D. W., and Drake, M., 1998, Muting the noise cone in near-surface reflection data: An example from southeastern Kansas: Geophysics, 63, 1332-1338
    ------, Steeples, D. W., and Schmeissner, C., 1999, In-situ, high-frequency P-wave velocity measurements within 1m of the earth’s surface: Geophysics, 64, 323-325.
    ------, Schmeissner, C., Steeples, D. W., and Plumb, R. G., 1999, Seismic reflection from depths of less than two meters: Geophysical Research Letter, 26, 279-282
    Bachrach, R., Dvorkin, J., and Nur, A., 1998, High-resolution shallow-seismic experiments in sand, Part II: Velocities in shallow unconsolidated sand: Geophysics, 63, 1234-1240
    Barry, K. M., Cavers, D. A., Kneale, C. W., 1975, Recommended standards for digital tape formats: Geophysics, 40, 344-352
    Black, R., Steeples, D. W., and Miller, R. D., 1994, Migration of shallow reflection data: Geophysics, 59, 402-410
    Bruner, I., and Landa, E., 1991, Fault interpretation from high-resolution seismic data in the northern Negev, Israel: Geophysics, 1064-1070
    Bühnemann, J., and Holliger, K., 1998, Comparison of high-frequency seismic source at the Grimsel test site, central Alps, Switzerland: Geophysics, 63, 1363-1370
    Chun, J. H., and Jacewitz, C. A., 1981, Fundamentals of frequency domain migration: Geophysics, 46, 717-733
    Demanet, D., Renardy, F., Vanneste, K., Jongmans, D., Camelbeek, T., and Meghraoui, M., 2001, The use of geophysical prospecting for imaging active faults in the Roer Graben, Belgium: Geophysics, 66, 78-89
    Ghose, R., Nijhof, V., Brouwer, J., Matsubara, Y., Kaida, Y., and Takahashi, T., 1998, Shallow to very shallow, high-resolution reflection seismic using a portable vibrator system: Geophysics, 63, 1295-1309.
    Gochioco, L. M., 1991, Tuning effect and interference reflections from thin beds and coal seams: Geophysics, 56, 1288-1295
    Interpex Inc., 1993, Seistrix 3 User’s Manual.
    Jeng, Y., 1995, Shallow seismic investigation of a site with poor reflection quality: Geophysics: 60, 1715-1726.
    ------, Hsu, J. C. and Hsiou, Y. F., 2000, Mapping ultra-shallow 3-D structure: A geometric approach: acception for presentation at the SEG internation exposition and 70 annual meeting being held Aug. 6-11, 2000, Calgary, Alberta, Canada, and published in the 2000 expended abstracts book and CD-ROM.
    Knapp, R.W., and Steeples, D. W., 1986a, High-resolution common-depth -point seismic reflection profiling: Instrumentation: Geophysics, 51,276-282
    ------, and Steeples, D. W., 1986b, High-resolution common-depth-point seismic reflection profiling: Field acquisition parameter design: Geophysics, 51, 283-294.
    Miller, R. D., Pullan, S. E., Waldner, J. S. and Haeni, F. P., 1986, Field comparison of shallow seismic source: Geophysics, 51, 2067-2092
    ------, Steeples, D. W., and Brannan, M., 1989, Mapping a bedrock surface under dry alluvium with shallow seismic reflections: Geophysics, 54, 1528-1534.
    ------, Pullan, S. E., Steeples, D. W., and Hunter, J. A., 1992, Field comparison of shallow seismic sources near Chino, California: Geophysics, 57, 693-709
    ------, 1992, Normal moveout stretch nut on shallow-reflection data: Geophysics, 57,1502-1507
    ------, and Xia, J., 1998, Large near-surface velocity gradients on shallow seismic reflection data: Geophysics, 63,1348-1356.
    Paul, R. J., 1993, Seismic detection of overpressuring and fracturing: An example from the Qaidam Basin, People’s Repulic of china: Geophysics, 58,1532-1543
    Pullan, S. E., 1990, Recommanded standard for seismic(/radar) data files in the personal computer environment: Geophysics, 55,1260-1271
    Sheriff, R. E., 1995, Exploration Seismology: Cambridge Univ.Press.,1-592
    Steeples, D. W., and Miller, R. D., 1998, Avoiding pitfalls in shallow seismic reflection survey: Geophysics, 63, 1213-1224
    ------, Baker, G. S., and Schmeissner, C., 1999, Geophone on a board: Geophysics, 64, 809-814
    Treadway, J. A., Steeples, D. W., and Miller, R. D., 1988, Shallow seismic Study of a fault scarp near Borah Peak, Idaho: Journal of Geophysical Research, 26, 6325-6337
    Widess, M. B., 1973, How thin is a thin bed: Geophysics, 38,1176-1180
    台北（0923 - Ⅲ - 092）， 五千分之一像片基本地形圖， 行政院農林廳航空測量所
    北溝（0921 - Ⅲ - 069）， 五千分之一像片基本地形圖， 行政院農林廳航空測量所
    地球物理探勘辭典，1987，中國石油協會，中國石油公司海域石油探勘處
    何春蓀，1994，台灣地質概論，經濟部中央地質調查所
    黃鑑水，1981，台北地質圖，經濟部中央地質調查所
    許忠慶，1998，極淺層震測的構造解釋，國立台灣師範大學地球科學研究所碩士論文。
    鄭 懌，1991，淺層反射震波測勘法之原理及應用--震波探勘之新趨勢，科學教育月刊，NO. 136, P. 34-44
    鄭 懌，1991，近代震波測勘儀器之分析，中等教育，V.42, NO. 2, P. 71-79

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