反射震測法[编辑]

前言[编辑]

對於人類未知的地表下方的地底結構，在現今鑽探技術發展快速的時代，也僅能鑽探至地表下方數公里，況且憑藉地質鑽探資料僅能獲得“點”的地下地質資訊，無法確實掌握地下地層的空間變化情形，且鑽探經費昂貴使問題更加難以解決，所以科學家們就藉助地球物理技術彌補鑽探資料的不足。

反射震測法[编辑]

“反射震測”將人為產生之高頻震波傳入地下，經由佈置在地表一系列的震波接收器，感應從地下地層界面折射或反射回地表的震動訊號，由快速的震測訊號收集系統記錄後，經過靜態修正、濾波、同中點重合、動態修正、移位.... 等一連串複雜的資料處理過程，最後可獲得連續的地下地層影像，是一種解析度相當高的地球物理方法之一。

反射震測原理與資料處理[编辑]

利用地震波向下傳遞，穿越不同地層之層面所形成之反射現象，於地表接收其反射回波並進行分析。

記錄震波在地層中傳播所經歷時間( t )，經由震波速度分析可得震波所行經路徑長( L )，並根據震波源S 與接收端R 之水平距離( x )，即可利用

簡易之幾何原理推算出反射面之深度( h )，如(圖一)所示。

欲進行反射震測時，常設置震波產生裝置，作為人造震源，如震盪震源車【陸上】、空氣槍【海上】(圖二)震源產生位置稱「炸點」。儘管只有單一震源之情形，但當層面不只一層時，震波在各層面均會發生反射現象，同一位置之接收端亦可能接收多次反射波，由幾何關係亦知當反射面愈深則接收震波所需歷時愈久。將所計算出之層面深度經電腦繪圖後可得地層構造剖面圖(圖三)，顯示各層厚度、層間構造及斷層帶分布等情形。

回波的偵測上，地表上接收震波之裝置稱為geophone，海中則為streamer，兩者皆為(受波器)，通常不是單一設置，而是多個接收器同時記錄成陣列式擺放並由「切換器」加以控制和切換，可以有效率地記錄不同位置之情形。但由於受到反射性質的影響，反射震測法所能探測之「地下水平地層範圍」僅為所佈受波器陣列長度之一半，此性質與反射介面的深度無關，如震源位於受波器長鍊之中央，而能探測之範圍即為「震源位置」至「接收器與震源之中點位置」之間。

在實際的應用上，受波器鍊不宜過長，易導致其受微弱雜訊之干擾。移動震源是一種有效解決此問題的方法，且欲求得較為精確之反射面位置常使用所謂「共點反射法」(Common Depth Point method：CDP)，也需要靠改變震源位置以進行。即改變震源位置與受波器位置，或直接選定不同的受波器，理論上仍以相同深度之相同反射點作用，如(圖五)中，S1 源之震波由R2 接收、S2 源之震波由R1 接收，但其反射點之位置是相同的。則由適當模式在消去因距離造成之時間差值後可將其訊號疊加，能增加其所接收之反射波能量強度，減少傳遞過程中之雜訊。

震源所發出之震波在經由同一層面反射後，反射波所傳達至各接收器時間並不相同，較近者時間較短反之則較長(圖六)，結合各接受器所記錄之同一水平反射層面可建構出此地層之位置，其因距離增長所呈現之時間延遲曲線大致呈現雙曲線狀。

由(圖七)，事實上接受器所接收到的波動並不完全來自反射波，也有可能來自折射波、空氣波…等等方式，必須仰賴專業人員以及特定電腦程序的協助，才能使資料呈現清楚而有用的圖像。如(圖八)