「體檢」準備工作：了解工作原理——「三維地震勘探」
地震勘探是地質勘探中的一種重要手段。
它主要是利用地下介質的彈性和密度差異，通過觀測和分析大地對人工激發地震波的響應，推斷出地下巖層性質和形態的地球物理勘探方法。
地震勘探分為二維地震勘探和三維地震勘探。要了解三維地震勘探，必須要了解二維地震勘探的原理。
二維地震勘探方法是在地面上布置一條條的測線，沿各條測線進行地震勘探施工，通過人工激發地震波，接收從地下地層反射回地面的地震波信息，然後經過電子計算機處理得出一張張地震剖面圖。
差不多長這樣
三維地震勘探的理論與工作流程和二維地震勘探大體相似，但其工作內容及達到的效果卻複雜的多。具體來說，主要由野外地震數據資料採集、室內地震數據處理、地震資料解釋三個步驟組成。
聽起來簡單，但這其實是一項複雜的系統工程，甚至每個步驟就是一個系統，這三個步驟既相互獨立，又相互影響，而且每一個步驟均需要最先進的計算機硬體和軟體的支撐。
好啦，準備工作完成，我們就帶上手套，開始給地球體檢吧！
「地球體檢」第一步——野外地震數據採集
在進行勘探前，首先要了解勘探區的區域地質概況以及地震地質條件。
技術人員根據地質條件及地質任務，在野外試驗的基礎上，選定合理的採集參數、布設合理的觀測系統，編制工程布置圖。
某區觀測系統示意圖（藍色為檢波點、紅色為炮點）
野外施工人員則根據施工圖和採集參數進行野外測量放樣、成孔、放線、下藥、爆破及資料採集工作。
測量工作
測量人員依據工程布置圖及測量技術交底進行炮點和檢波點的測量放樣工作，需要採用不同的顏色對炮點和檢波點進行標識，方便鑽井隊伍與放線隊伍區分。
某隊測量人員進行基站架設及測量放樣工作
成孔工作
鑽井人員依據工程布置圖、炮點測量標識以及鑽井技術交底進行成孔工作，鑽孔深度要儘可能地達到目的層位，保證人工激發的地震波能夠有效往地下傳播。
某隊鑽井人員進行風鑽成孔工作
放線工作
放線人員依據工程布置圖、檢波點測量標識以及放線技術交底進行放線工作，即鋪設一系列的檢波器來接收從地下地層反射回來的地震波。
某隊放線人員進行放線工作
下藥工作
下藥人員依據下藥技術交底，在指定的鑽孔中裝入一定數量的高密度震源炸藥，並將井密封好。
某隊下藥人員進行下藥工作
爆破及採集工作
以上所有流程都準備就緒後，爆破人員將在儀器操作員的指揮下通過爆炸機對井底的炸藥進行激發，產生的人工地震波會向地下進行傳播，當遇到密度差異較大的巖層分界面時，地震波會發生反射傳回地面，檢波器接收的地震信息最終傳回儀器被記錄和列印。
某隊進行數據採集工作
至此野外地震數據採集工作已全部完成，得到了一張張原始的單炮記錄和地震數據磁帶。
某區典型的單炮記錄
「地球體檢」第二步——室內地震數據處理
資料處理的過程首先是對各種原始資料進行深入分析的過程，通過對原始資料進行系統而詳細的分析可以對全區數據有全面具體的認識，並且能夠把握處理過程中需要解決的重點和難點，從而在處理中針對性地採取相應的技術措施，做到目的明確，思路清晰。
處理人員進行地震資料處理
原始資料分析
在結合地表高程變化、炮點激發條件和地下構造形態等因素的基礎上，選取不同原始單炮記錄作為資料分析的數據基礎，進行信噪比、幹擾波類型、頻率、靜校正等方面的詳細分析，從而得到資料處理過程中的重點及難點。
某區單炮頻率掃描圖（頻率分析）
地震數據處理的關鍵技術
針對原始資料分析基礎與處理重點，結合地質任務，合理採用野外靜校正技術、地表一致性剩餘靜校正、精細速度分析、剩餘靜校正、保真疊前去噪方法、球面擴散補償、地表一致性振幅處理、反褶積串聯等處理技術來消除原始資料振幅、頻率、相位的差異，改善子波一致性，提高縱、橫向解析度。得到一張張時間剖面，就像從地面向下切了一刀，在二維空間（長度和深度方向）上顯示地下的地質構造情況。
某區典型時間剖面圖（黑線位置可以簡單理解為斷層位置）
室內地震數據處理主要是通過對野外原始資料進行分析，採用有效的處理手段將地下的地質信息更加豐富、準確可靠的反映在最終數據體上，供解釋人員進行解釋使用。
某區最終疊前時間偏移數據體
「地球體檢」第三步——室內地震數據解釋
地震資料解釋是把經過處理的地震信息變成地質成果的過程，包括運用地質知識，綜合地質、鑽井、測井等各項資料，作出構造解釋、地層解釋、巖性解釋及綜合解釋並繪製出相關成果圖件。
釋人員進行地震資料解釋
地震反射波地質屬性的確定
地震資料解釋的首要步驟，是確定主要反射波的地質層位。利用區內鑽孔資料及過鑽孔的時間剖面進行人工合成地震記錄研究，標定反射波的地震地質層位屬性。
某區利用鑽孔進行人工合成地震
資料解釋
在確定目的層反射波特徵後，可以對地震資料進行解釋。即運用地質知識，綜合地質、鑽井、測井等各項資料，結合計算機相關軟體對地震數據體的多屬性分析，作出構造解釋、地層解釋、巖性解釋及綜合解釋並繪製出相關成果圖件。
某區斷層概率體與常規時間剖面融合—對斷裂構造分析、解釋
某區地層起伏形態示意圖
估計有朋友會問，地質勘探方法那麼多種，為什麼三維地震勘探這麼重要？
我們來細數一下三維地震勘探的優勢吧：
1勘探費用相對較小；
2勘探精度相對較高；
3獲得信息量豐富，地震剖面解析度高（地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、斷層等均可直接或間接反映出來）。
三維地震勘探在現在可以說是能幫上大忙的一項技術，地質勘探人員可以利用高品質的三維地震資料找油、找氣、找固體礦資源，中國發現的渤海灣南堡大油田、四川普光大氣田、塔裡木盆地塔中Ⅰ號大氣田等，全要歸功於高精度的三維地震勘探技術。
感受完給地球「體檢」這項大工程
更明白了「上天難，入地更難」這句話
就像醫院檢查病情要給病人做核磁共振
我們可以通過地震勘探技術給地球做體檢
了解地下幾千米是什麼樣子
不斷開拓地下勘測極限
使地下地質特徵更加精確地展示在人們眼前
圖文：趙鵬燕（中央民族大學）
中國地質調查局科普辦公室薦稿
本文轉載自：地震三點通