你是否曾想过
如果在沙滩一直挖下去
会发现什么
地球的“核”吗？
如果说我们有一种方法
可以给地球做“体检”
发现地球的“内部秘密”
你敢相信吗？
快快随我来看看吧！
“体检”准备工作：了解工作原理——“三维地震勘探”
地震勘探是地质勘探中的一种重要手段。
它主要是利用地下介质的弹性和密度差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断出地下岩层性质和形态的地球物理勘探方法。
地震勘探分为二维地震勘探和三维地震勘探。要了解三维地震勘探，必须要了解二维地震勘探的原理。
二维地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线，沿各条测线进行地震勘探施工，通过人工激发地震波，接收从地下地层反射回地面的地震波信息，然后经过电子计算机处理得出一张张地震剖面图。
差不多长这样
三维地震勘探的理论与工作流程和二维地震勘探大体相似，但其工作内容及达到的效果却复杂的多。具体来说，主要由野外地震数据资料采集、室内地震数据处理、地震资料解释三个步骤组成。
听起来简单，但这其实是一项复杂的系统工程，甚至每个步骤就是一个系统，这三个步骤既相互独立，又相互影响，而且每一个步骤均需要最先进的计算机硬件和软件的支撑。
好啦，准备工作完成，我们就带上手套，开始给地球体检吧！
“地球体检”第一步——野外地震数据采集
在进行勘探前，首先要了解勘探区的区域地质概况以及地震地质条件。
技术人员根据地质条件及地质任务，在野外试验的基础上，选定合理的采集参数、布设合理的观测系统，编制工程布置图。
某区观测系统示意图（蓝色为检波点、红色为炮点）
野外施工人员则根据施工图和采集参数进行野外测量放样、成孔、放线、下药、爆破及资料采集工作。
测量工作
测量人员依据工程布置图及测量技术交底进行炮点和检波点的测量放样工作，需要采用不同的颜色对炮点和检波点进行标识，方便钻井队伍与放线队伍区分。
某队测量人员进行基站架设及测量放样工作
成孔工作
钻井人员依据工程布置图、炮点测量标识以及钻井技术交底进行成孔工作，钻孔深度要尽可能地达到目的层位，保证人工激发的地震波能够有效往地下传播。
某队钻井人员进行风钻成孔工作
放线工作
放线人员依据工程布置图、检波点测量标识以及放线技术交底进行放线工作，即铺设一系列的检波器来接收从地下地层反射回来的地震波。
某队放线人员进行放线工作
下药工作
下药人员依据下药技术交底，在指定的钻孔中装入一定数量的高密度震源炸药，并将井密封好。
某队下药人员进行下药工作
爆破及采集工作
以上所有流程都准备就绪后，爆破人员将在仪器操作员的指挥下通过爆炸机对井底的炸药进行激发，产生的人工地震波会向地下进行传播，当遇到密度差异较大的岩层分界面时，地震波会发生反射传回地面，检波器接收的地震信息最终传回仪器被记录和打印。
某队进行数据采集工作
至此野外地震数据采集工作已全部完成，得到了一张张原始的单炮记录和地震数据磁带。
某区典型的单炮记录
“地球体检”第二步——室内地震数据处理
资料处理的过程首先是对各种原始资料进行深入分析的过程，通过对原始资料进行系统而详细的分析可以对全区数据有全面具体的认识，并且能够把握处理过程中需要解决的重点和难点，从而在处理中针对性地采取相应的技术措施，做到目的明确，思路清晰。
处理人员进行地震资料处理
原始资料分析
在结合地表高程变化、炮点激发条件和地下构造形态等因素的基础上，选取不同原始单炮记录作为资料分析的数据基础，进行信噪比、干扰波类型、频率、静校正等方面的详细分析，从而得到资料处理过程中的重点及难点。
某区单炮频率扫描图（频率分析）
地震数据处理的关键技术
针对原始资料分析基础与处理重点，结合地质任务，合理采用野外静校正技术、地表一致性剩余静校正、精细速度分析、剩余静校正、保真叠前去噪方法、球面扩散补偿、地表一致性振幅处理、反褶积串联等处理技术来消除原始资料振幅、频率、相位的差异，改善子波一致性，提高纵、横向分辨率。得到一张张时间剖面，就像从地面向下切了一刀，在二维空间（长度和深度方向）上显示地下的地质构造情况。
某区典型时间剖面图（黑线位置可以简单理解为断层位置）
室内地震数据处理主要是通过对野外原始资料进行分析，采用有效的处理手段将地下的地质信息更加丰富、准确可靠的反映在最终数据体上，供解释人员进行解释使用。
某区最终叠前时间偏移数据体
“地球体检”第三步——室内地震数据解释
地震资料解释是把经过处理的地震信息变成地质成果的过程，包括运用地质知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，作出构造解释、地层解释、岩性解释及综合解释并绘制出相关成果图件。
释人员进行地震资料解释
地震反射波地质属性的确定
地震资料解释的首要步骤，是确定主要反射波的地质层位。利用区内钻孔资料及过钻孔的时间剖面进行人工合成地震记录研究，标定反射波的地震地质层位属性。
某区利用钻孔进行人工合成地震
资料解释
在确定目的层反射波特征后，可以对地震资料进行解释。即运用地质知识，综合地质、钻井、测井等各项资料，结合计算机相关软件对地震数据体的多属性分析，作出构造解释、地层解释、岩性解释及综合解释并绘制出相关成果图件。
某区断层概率体与常规时间剖面融合—对断裂构造分析、解释
某区地层起伏形态示意图
估计有朋友会问，地质勘探方法那么多种，为什么三维地震勘探这么重要？
我们来细数一下三位地震勘探的优势吧：
1勘探费用相对较小；
2勘探精度相对较高；
3获得信息量丰富，地震剖面分辨率高（地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、断层等均可直接或间接反映出来）。
三维地震勘探在现在可以说是能帮上大忙的一项技术，地质勘探人员可以利用高品质的三维地震资料找油、找气、找固体矿资源，中国发现的渤海湾南堡大油田、四川普光大气田、塔里木盆地塔中Ⅰ号大气田等，全要归功于高精度的三维地震勘探技术。
感受完给地球“体检”这项大工程
更明白了“上天难，入地更难”这句话
就像医院检查病情要给病人做核磁共振
我们可以通过地震勘探技术给地球做体检
了解地下几千米是什么样子
不断开拓地下勘测极限
使地下地质特征更加精确地展示在人们眼前
图文：赵鹏燕（中央民族大学） 中国地质调查局科普办公室荐稿
排版：谭 阳
责编：戴怡茹
审核：潘文霞
