反射震测法

前言

对于人类未知的地表下方的地底结构，在现今钻探技术发展快速的时代，也仅能钻探至地表下方数公里，况且凭借地质钻探资料仅能获得“点”的地下地质资讯，无法确实掌握地下地层的空间变化情形，且钻探经费昂贵使问题更加难以解决，所以科学家们就借助地球物理技术弥补钻探资料的不足。

反射震测法

“反射震测”将人为产生之高频震波传入地下，经由布置在地表一系列的震波接收器，感应从地下地层界面折射或反射回地表的震动讯号，由快速的震测讯号收集系统记录后，经过静态修正、滤波、同中点重合、动态修正、移位.... 等一连串复杂的资料处理过程，最后可获得连续的地下地层影像，是一种分辨率相当高的地球物理方法之一。

反射震测原理与资料处理

利用地震波向下传递，穿越不同地层之层面所形成之反射现象，于地表接收其反射回波并进行分析。

记录震波在地层中传播所经历时间( t )，经由震波速度分析可得震波所行经路径长( L )，并根据震波源S 与接收端R 之水平距离( x )，即可利用

简易之几何原理推算出反射面之深度( h )，如(图一)所示。

欲进行反射震测时，常设置震波产生装置，作为人造震源，如震荡震源车【陆上】、空气枪【海上】(图二)震源产生位置称“炸点”。尽管只有单一震源之情形，但当层面不只一层时，震波在各层面均会发生反射现象，同一位置之接收端亦可能接收多次反射波，由几何关系亦知当反射面愈深则接收震波所需历时愈久。将所计算出之层面深度经电脑绘图后可得地层构造剖面图(图三)，显示各层厚度、层间构造及断层带分布等情形。

回波的侦测上，地表上接收震波之装置称为geophone，海中则为streamer，两者皆为(受波器)，通常不是单一设置，而是多个接收器同时记录成阵列式摆放并由“切换器”加以控制和切换，可以有效率地记录不同位置之情形。但由于受到反射性质的影响，反射震测法所能探测之“地下水平地层范围”仅为所布受波器阵列长度之一半，此性质与反射界面的深度无关，如震源位于受波器长炼之中央，而能探测之范围即为“震源位置”至“接收器与震源之中点位置”之间。

在实际的应用上，受波器炼不宜过长，易导致其受微弱噪声之干扰。移动震源是一种有效解决此问题的方法，且欲求得较为精确之反射面位置常使用所谓“共点反射法”(Common Depth Point method：CDP)，也需要靠改变震源位置以进行。即改变震源位置与受波器位置，或直接选定不同的受波器，理论上仍以相同深度之相同反射点作用，如(图五)中，S1 源之震波由R2 接收、S2 源之震波由R1 接收，但其反射点之位置是相同的。则由适当模式在消去因距离造成之时间差值后可将其讯号叠加，能增加其所接收之反射波能量强度，减少传递过程中之噪声。

震源所发出之震波在经由同一层面反射后，反射波所传达至各接收器时间并不相同，较近者时间较短反之则较长(图六)，结合各接受器所记录之同一水平反射层面可建构出此地层之位置，其因距离增长所呈现之时间延迟曲线大致呈现双曲线状。

由(图七)，事实上接受器所接收到的波动并不完全来自反射波，也有可能来自折射波、空气波…等等方式，必须仰赖专业人员以及特定电脑程序的协助，才能使资料呈现清楚而有用的图像。如(图八)