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什么是被动源地震频率谐振勘探技术？
地震噪声无处不在，无时不在，频率可以低到Nx0.001赫兹，高到Nx10000赫兹，振幅随频率的变化范围也很大。经研究，这些噪声的来源主要有以下几个方面：潮汐作用、火山与地震、大气波动——表现为风对地面的作用以及地球表面的形变作用。这些自然的地球表面的震动，特别是震动的低频能量远远超出人们的想象，其传播的距离可以环绕地球表面多次。
人们所熟悉的常规地震勘探所激发的能量主要集中于Nx100-Nx102赫兹，比地球表面噪声的频率范围要窄很多。
人们已经习惯于应用常规地震勘探技术表达地下介质的空间结构，但是对常规地震勘探所具有的几个重要的缺陷颇感无奈。常规地震勘探技术难以对不明显的反射界面和高角度的反射界面进行成像，特别是必须应用激发震源。这些缺陷严重制约了人们在复杂地质条件下对该技术的应用，致使世界上大部分地区，特别是复杂的金属矿地区、地热田地区、人口稠密的城市地区以及灾害频发等复杂地质地区，都无法应用常规地震勘探技术进行勘探。
地震频率谐振勘探技术利用地震噪声波的谐振（共振）现象对地质体成像。这是一种全新的地震勘探理念，与常规的地震勘探和人们目前所熟悉的噪声地震勘探（如各种面波法、H/V谱比以及接收函数法等）基本理论完全不同。被动源地震频率谐振勘探技术利用地球震动噪声与地球内部固体介质间的“谐振”关系进行勘探，不受激发源条件的限制，很好地解决了复杂地质地区精细勘探问题。该技术的优点已经在多个金属矿区、煤层气勘探区、油气生产矿区、城市地质勘探以及地下水勘探方面得到验证。
被动源地震频率谐振勘探技术利用地球内部广泛存在的震动噪声进行勘探，其原理源于震动噪声与地下介质的“谐振”关系。我们知道，任何固体介质都存在自激频率，如果定义其为F0，则振动波通过该固体介质时，其中的与F0相同频率的震动波振幅将会被放大（图1）。
图1与固体介质自激频率相同的地震波通过固体介质时的振幅放大效应图示。
如果假设地下固体介质是一个滤波器，噪声地震波从地下向地面传播过程中，要通过这个滤波器，构成一个输入和输出关系。输出就是地面检波器记录的震动波。该震动波某些频率成分由于与地质体存在“谐振关系”，从而带来了地下介质的信息，分析地面这个震动波的频率成分与空间分布特征，也就获得了地下介质的空间信息和物质成分信息。这些信息构成了对地下介质的成像因数。
地震频率谐振勘探技术对地下介质成像的精度首先取决于采集数据时间长短和对当地地质模型的了解程度。对于200米的勘探深度，一般的采集时间大约3-5分钟，对于2000米的勘探深度，一般的采集时间要大约15-20分钟。地质模型包括横波速度和地质体密度信息，它的详实程度对地质成像具有很大作用。影响成像精度的另一个因素是布设的检波器空间分布密度和其频率响应灵敏度。理论和实践证明，密集布设的检波器有助于勘探精度的提高，一般的金属矿勘探，采用10米或15米点距进行勘探，特殊情况下也应用5米点距。油气勘探和地热勘探通常采用20米点距。对于三维密集阵方式采集时，一般金属矿测线间距采用25-50米，油气勘探采用100米间距。检波器频率响应很重要，有能力采集到低频信号的检波器，不一定有能力采集到微弱的低频信号。因此，该技术对野外采集仪器设备的要求远大于常规地震技术对检波器的要求。
目前，北京派特森科技股份有限公司公司是“频率谐振探测技术”及相关仪器设备的全球独家供应商。业务联系：杨先生13892834264（微信同号）
