最大熵谱法在反射地震中弱信号识别的研究及应用

发布时间：2020-08-08 10:38

【摘要】：地震勘探是地球物理方法中研究深部地下地质条件、构造情况的重要方法。当前,随着国家对矿产、石油和天然气等资源需求量的不断增长,勘探程度越来越高,地质勘探工作难度的不断加大,对地震勘探的成像精度要求越来越高。如何不断增强地震勘探方法探测地球深部资源的能力,是当前所要面临的严峻问题。经典的功率谱(傅里叶谱)计算方法,是利用有限长的观测信号,而且要对原始时间序列做一些特定的假设,如自相关法存在原始信号在观测信号时窗以外充零的隐含假设。这些假设会导致频谱泄漏降低分辨率,使部分微弱信号缺失,影响地震信号处理的效果,由此,我们提出使用最大熵谱法。最大熵谱法最大的优势就是比傅里叶方法计算出的功率谱有更高的分辨率,它特别适用于短时间序列的功率谱计算。最大熵谱法不需要对原始的时间序列做任何特定的假设,在时窗之外的部分,保证了原始信号最大的不确定性,因此所求出来的功率谱也更加反映出信号真实的功率谱。在地震信号处理的过程中,应用最大熵谱的方法,能够对信号进行准确识别,特别是在弱信号方面。由此,本文在深入研究前人应用最大熵谱法处理一维信号数据的基础上,应用MATLAB软件编写了大熵谱法处理一维、二维地震数据的程序。应用此程序对多种数据信号进行处理分析,得到最大熵谱法计算结果更加稳定以及分辨率更高的结论。在本文中,应用Geoeast软件对金顶地区的二维地震数据进行常规处理,得到最终剖面,再应用最大熵谱法对上述地震数据进行处理,得到的结果和常规处理结果进行对比,明显突出部分微弱信号,为后续地震解释工作的开展,提供了更高精度的地震剖面。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P631.4
【图文】：

部署图,测线,金顶,精细处理

3 金顶矿区二维反射地震探测处理3 地震资料预处理为了保证研究工作的顺利进行，一方面，对金顶地区的二维地震资料进行精细处理，掌握地震资料的常规处理流程；另一方面，为后续最大熵谱法在实际地震资料中的应用，准备实际地震数据。3.1 金顶地区二维地震资料精细处理3.1.1 工区概况本项目施工区域全部位于兰坪县的金顶镇，共部署二维地震测线 4 条，本次处理 JD2017-L1 测线，L1 线满覆盖长度 10.5km，炮线长度 14.4km，炮点 185，总接收长度 14.4×3km，总接收点 2166。

平面图,金顶铅锌矿床,平面图

中国地质大学（北京）工程硕士学位论文西部地区为高山区，尤其是河谷以东山体高大，最高 4208m。山间沟溪纵横，山区坡度大，测线进入山体区域坡度多在 30°以上，局部地区达 50°。金顶矿区受区域构造演化的影响，经历了一系列的东西向区域挤压与拉张构造运动，发育了不同尺度的断裂、褶皱构造，以及复杂的逆冲推覆构造和穹隆构造，并由此形成了膏盐（砂）底辟构造及飞来峰等。构造较复杂，褶皱及断裂较发育，具多期活动特征（图 3-2）。金顶矿床区内构造的演化直接控制了矿床的形成与定位，而区内广泛发育的褶曲、断裂等小型构造则影响了矿化的具体类型。

剖面图,测线,剖面,静校正

中生代外来地层系统（T3s、T3m、J2h、K1j）被推覆并倒转覆盖在新生代原地系统云龙组（E1y）山间盆地的陆相含膏盐红色碎屑岩系之上，整体构成一个逆冲推覆体下的盆地圈闭系统。其中逆冲推覆的外来系统和原地系统均可各自构成独立的容矿岩系和成矿类型。3.1.2 研究难点及对策3.1.2.1 研究难点首先，本次施工区位于金顶镇，地处横断山脉南端的山谷地带，山间沟溪纵横，为典型的西南山地地貌，另外施工区表层岩性出露错综复杂，速度横向变化剧烈，近地表结构复杂，上述地表及近地表特征带来的资料静校正问题极为突出。从未应用静校正叠加剖面上可以发现，测线从浅到深，均不可见连续性较好的反射同相轴。因此本次处理的重点之一为解决本区资料的静校正问题，特别是影响资料成像品质的高频静校正问题。

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