[發明專利]一種基于被動源地震波場分析提取礦集區結構的方法

在審

• 申請號: 202110651318.6
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113391351A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 吳蔚;牛瀟;賀日政
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G06F17/12;G06F17/15;G06F17/18
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 李傳亮

本發明公開了一種基于被動源地震波場分析提取礦集區結構的方法，在選定礦集區范圍內建立變觀系統，采集高頻與低頻不同頻帶被動源原始數據，獲得選定礦集區地震體波、地震面波、背景噪聲數據，計算接收函數，對被動源原始數據進行數據處理，得到選定礦集區的速度模型，基于速度模型和接收函數，得到不同頻率的界面結構模型，基于接收函數，進行絕對波阻抗反演和相對波阻抗反演，得到地下密度模型，在三維坐標系中，在曲波域進行信號分析，提取近垂直方向異常，得到含礦巖漿通道結構，對三維速度模型、三維界面結構模型、地下三維密度模型、三維巖漿通道結構數據進行空間濾波，得到選定礦集區的三維結構數據。實現了對地質的快速精確分析。

技術領域

本發明涉及地質探測技術領域，尤其是涉及一種基于被動源地震波場分析提取礦集區結構的方法。

背景技術

利用地震波控制地球結構，特征是探測巖石層結構是地震動力學研究的最基本任務，為此，人們采用人工激發的地震波進行探測，人工激發的地震波的激發時刻和震源位置可以人為控制，但是一方面人工地震方法施工價格昂貴，另一方面人工地震激發的地震波能量有限，使探測深度受限，而天然地震發明時釋放出巨大的能量，在天然地震波在地球內部傳播時，發生反射、折射和轉換，并伴隨著頻散和吸收衰減等復雜現象，形成復雜的波列，這些震相沿著各自的傳播路徑，帶著其傳播路徑上的各種介質信息到達地表，目前，采用寬頻帶地震計采集這些信息，并對其進行處理，計算接收函數并進行反演，在處理過程中采用了很多近似計算，推導出二維地質結構，這種方法因為未結合高頻地震信號，且計算過程中的近似，得到的是地質大體結構，無法獲得精細地質礦體結構。

因此，如何根據被動源地震波得到三維地質結構，是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于被動源地震波場分析提取礦集區結構的方法，同時采集高頻短周期與低頻寬頻帶的天然地震信號的三分量，基于三分量數據獲取三個維度的接收函數，根據接收函數獲取礦集區的三維速度模型、三維界面結構模型、三維地下密度模型、三維含礦巖漿通道結構模型，將所有模型在等值面進行疊加，得到三維地質結構，實現對礦集區結構分析，為預測深部礦藏和指導靶區勘探作貢獻。

第一方面，本發明的上述發明目的通過以下技術方案得以實現：

一種基于被動源地震波場分析提取礦集區結構的方法，在選定礦集區范圍內，建立變觀系統，采集高頻與低頻不同頻帶被動源原始數據，獲得選定礦集區地震體波、地震面波、背景噪聲數據，計算接收函數，對被動源原始數據進行數據處理，得到選定礦集區的速度模型，基于速度模型和接收函數，得到不同頻率的三維界面結構模型，基于接收函數，進行絕對波阻抗反演和相對波阻抗反演，得到三維地下密度模型，在三維坐標系中，利用曲波變換的特點，在曲波域進行信號分析，提取近垂直方向異常，得到三維含礦巖漿通道結構，對三維速度模型、三維界面結構模型、三維地下密度模型、三維含礦巖漿通道結構數據進行空間濾波，得到選定礦集區的三維結構數據。

本發明進一步設置為：變觀系統包括：至少三個第一采集點和至少二個第二采集點，所有第一采集點呈面狀密集分布，分別用于采集高頻短周期被動源原始數據；各第二采集點呈線狀稀疏分布，分別用于采集低頻寬頻帶被動源原始數據，各被動源原始數據，包括地震體波數據、地震面波數據和背景噪聲數據。

本發明進一步設置為：每個采集點在布設時段記錄多個地震的原始數據，從每個地震原始數據提取地震體波，對每個地震體波進行坐標系轉換和高斯低通濾波，得到各地震體波不同頻帶的波數據，每個頻帶的波數據包括S波的三分量和P波的三分量，對每一頻帶的波數據的每一分量分別提取該波分量預測接收函數，結合實際數據水平分量，計算該頻帶的時間域該波分量第一接收函數。