表面波探测中CMP分析

林宏一

（应用地质股份公司）

CMP Analysis of Multi-channel Surface Wave Data

Koichi Hayashi

（OYO Corporation）

1.序言

土木建设领域的地质勘测中掌握10m的S波速度模型，在结构体耐震设计方面是非常重要的。以前，为了达到该目的，可以采用传统孔中PS测井。另一方面，表面波（以下称瑞利波）的位相速度主要反映地盘的S波速模型，所以能测量人工振动产生的表面波的位相速度，推断地盘的S波速度的手法（表面波探测）也能尝试应用。到目前为止，我国进行的表面波探测是通过计算两个地震仪间的互相关，求出位相速度的方法，主要是采用振动器等激发定波动。

针对这种情况，Park et al.（1999）研究出了一种方法，将由重锤落下等冲击震源而激发的震波，通过设置在测量线上的多个地震仪进行采集后，根据频率领域的相对速度进行积分处理，将在时间-距离领域观测到的波形，直接转换成频率-位相速度领域（的数据）（MASW：Multi-channel Analysis of Surface Waves）。该方法是由Park et al.（1999）提出，在两个地震仪数据的互相关中，不仅能直观分离困难的实体波和高次模式的表面波，而且具有能够防止空间图像失真问题的优点。Xia et al.（1999）多次采用该方法，做成了二次元S波速度断面。

利用这种方法，为了能在低频领域精确确定位相速度，如Park et al.(1999)中所指出的，需要将地震仪分布的长度范围增加。但是，随着分布长度的增长，在相同分布范围内的速度模型即使发生变化，（地震仪的测试数据）也会将其平均化，从而可能降低空间方向的分辨率（林.铃木，2000）。为提高空间分辨率，就需要在尽可能短的空间内确定位相速度，那么这个要求又与为精确测定速度需要收集尽可能长的范围内的数据这一要求相矛盾。在这里，作者提出了解决这两者矛盾的方法。

2.CMP分析