April 2014
Ny modern seismisk data insamling:
3C bredbands landstremer!
En översikt av seismiska metoder
Seismiska metoder syftar till att upptäcka skillnader i markens
fysikaliska beskaffenhet framförallt i markens densitet och
seismiska våghastighet. Dessa egenskaper påverkas av
framförallt markens material (t.ex. berg, morän eller lera), men
också av vattenhalt och i berg av sprickfrekvensen.
En seismisk undersökning innefattar
Reflection horizon 1
20 Sensor Seismic Field Record
0.00
0
Geophone Location
5
10
15
20
0.05
0.05
0.10
0.10
0.15
0.15
0.20
0.20
Principskiss av en seismisk
undersökning
Time (s)
Reflection horizon
Reflection horizon 2
•
En seismisk källa som producerar seismiska
vågor, t.ex. en slägga, vibratorer eller
sprängmedel
•
Sensorer – geofoner som mäter vibrationerna i
marken
•
Inspelnings utrustning som sparar de signaler
som mäts av sensorerna
Jämförande undersökning mellan landstreamer
och planterade geofoner
0.25
0.25
100
Seismisk landstreamer
0.00
300
400
500
600
700
0.30
I konventionella seismiska undersökningar måste geofonerna
planteras i marken. Detta moment är tidskrävande särskilt om
geofonerna måste flyttas, vilket är vanligt då antalet geofoner
ofta inte täcker hela den profil som skall mätas. Landstreamern
är designad för att dras längs en väg eller i en tunnel och
geofonerna behöver inte planteras. 3C sensorer gör det möjligt
att mäta hela det seismiska vågfältet och både P- och S-vågor
kan användas. Dessa vågor är olika känsliga för markens
fysikaliska egenskaper vilket ökar chansen att upptäcka
fysikaliska skillnader i marken.
0.30
Landstreamer
Planted line 2
Planted line 1
Fördelar med landstreamer:
•
Ej nödvändigt att plantera geofoner –
framförallt en fördel i urbana miljöer eller
gruvor
•
Högupplöst seismisk detektering tack vare tät
placering av geofoner
•
Kan täcka långa sträckor relativt snabbt
I kombination med trådlösa sensorer:
•
Kan användas i svår terräng
•
Längre profiler och offsets
•
Kontinuerlig data inspelning
- Aktiv eller passiv
Trådlösa enheter i kombination med
landstreamer kan användas i svår terräng
Specifikationer
Johannelund – Sverige
Planerad tunnel ramp
Tekniska data
DSU3 – Trekomponents MEM baserade sensorer
Sensorer
Antal sensorer
Landstereamer med GPS Timestamp
(tillgängliga i dagsläget) 100 DSU3 sensorer
• 4x20 enheter med 2 meters avstånd
• 1x20 enheter med 4 meters avstånd
76 Trådlösa enheter
–
• 24 – trekomponents sensorer
• 52 – enkomponents sensorer
Användningsområden
Recording
Vehicle
Geotekniska
undersökningar
1C wireless
Sensor
Laisvall – Sverige
Mineralförande strukturer
Gruv prospektering
3C streamer
Sensor
Miljötekniska
undersökningar
Geologiska och
strukturella mätningar
Kristianstad – Sverige
Kontaminerad mark
Fältupplägg
Längd
Maximal landstreamer längd 240 m kan sedan dras för
längre profiler eller kombineras med trådlösa enheter
Seismisk källa
Slägga, accelererad weight drop, vibrator, shotgun
Inspelnings hastighet
Upp till 500-1000 m/dag med 2-4 m avstånd mellan
varje källstation.
Mätningar
Vertikal upplösning
Omkring 1-2 meter är möjligt
Undersökningsdjup
Från några meter till några hundra meterberoende
på områdets geologi och vilken källa som används
Storlek på seismisk
bild
Ungefär samma som längden på inmätt profil, från
några hundra meter till några kilometer
Huvudsaklig produkt
Exempel på 2D seismiska profiler
från geoteknisk undersökning
En seismisk bild av strukturer i marken
Fysikaliska egenskaper av materialen i marken (P- och S-vågshastigheter,
bergkvalité)
Shale?
Shale?
Sandstone?
S waves – Transverse component
Sandstone?
Crystalline basement?
Distance along profile (m)
April 2014
Kontakt: Alireza Malehmir
[email protected]
Elevation (m)
Depth (m)
Fault?