局部异常体井间地震走时层析成像研究

通过数值模拟试验 ,验证了利用井间地震走时层析成像方法技术可以分辨线性尺度为1个像元宽度的目标 ;讨论了表层低速带对基岩中异常体地震走时层析成像分辨率的影响 ;给出了高分辨率探测局部异常体井间地震走时层析成像方法技术 ,即最佳的观测系统、有效的数据采集技术、精细的数据预处理和优化的正反演算法。通过实际工程应用表明 ,该方法技术具有良好的效果     

地质灾害井间地震层析成像研究

地质灾害体如岩溶、陷落柱、软弱层等的井间地震层析成像属于复杂模型或大扰动异常体的非线性成像，该文首次将小波多尺度思想纺入到蟛间层析成像，建立了小波多尺度井间地震层析成像方法，很好地解决了非线性成像的难题，大大地提高了图像的质量和分辨率，数值模型试验和实际工程应用证实了该方法的实用性和良好效果。     

井间地震层析成像技术的应用

阐述了井间地震层析成像的正反演技术——基于最短路径法的射线追踪正演技术和基于LSQR算法的反演技术的原理,并且通过数值模型对正反演算法进行了较细致的研究,重建了地下构造原像,效果较好。结合工程应用实例,进一步表明井间地震层析成像技术能够更清晰、更客观地反映出地下构造情况,为地质结构研究和后期施工提供更详实的资料。最后,对层析成像的分辨率进行了探讨,指出了层析成像质量的影响因素。     

高分辨率过井地震层析成像的级联算法及其应用

将过井地震层析成像的级连算法应用到垦71区井间地震资料处理中,得到了高分辨率、精确的井间纵波速度结构。首先根据初至出射角,旋转合成得到清晰的纵波波场,再精确拾取初至到时。初始速度模型是参考测井资料的分层模型,第一级反演算法为分辨率较低但稳定的BPT反演算法,为第二级高分辨率反演算法——阻尼LSQR迭代反演算法提供模型。层析结果显示出清晰的泥、砂互层,与测井参数构造解释对比,高、低速带与砂/泥岩层基本吻合,最高能分辨1/4地震波波长的薄层。研究证明级连算法能很好地兼顾高分辨率和高精度,大大提高了井间地震走时层析成像的质量,可以广泛地应用于油田的勘探和检测。     

中国及邻近陆海地区软流圈三维结构及其与岩石圈的相互作用

通过中国及邻近陆海地区天然地震面波层析成像三维Vs速度结构的系统地质构造解析,笔者论述了中国及邻近陆海地区软流圈三维结构特征,发现该区软流圈内既有高速块体,又有低速异常体,显示软流圈内存在纵向与横向上的不均匀性,研究软流圈内低速异常体三维几何结构表明,南海低速异常体呈复蘑菇状,结合地幔体波层析成像研究显示,南海地区存在巨型复蘑菇状地幔低速柱头。笔者还探讨了软流圈对岩石圈结构的影响及其相互作用问题。     

小波多尺度井间地震层析成像方法

将小波多尺度分析的思想引入到井间地震层析成像非线性反问题研究，首次提出了小波多尺度遗传进化井间地震层析成像方法。该方法是一种非线性全局寻优算法，其解大大地优于线性化反演方法的解，并极大地提高了地震层析图像的分辨率和图像质量，很好地解决了复杂模型和大扰动模型成像的难题。另外，小波多尺度反演方法还能能够提供不同分辨率的反演图像，将有益于层析图像的解释。数值模型试验和实际工程应用结果表明该方法具有很好应用效果。     

南海海域的上地幔活动特征及印支地幔柱

南海位于濒太平洋构造域与特提斯—喜马拉雅构造域的衔接处,是解决东南亚大地构造问题的关键,历来倍受国际地学界所重视,调查研究成果颇丰。本次研究着重进行南海区域的天然地震面波(Vs)层析成像、不同阶次地幔流场计算和大地热流背景分析,所获丰富信息拓宽了该区的深部研究领域。Vs层析成像揭示该区的Vs结构存在明显纵向分层和横向分块性。横向上总体可以划分出两个低速异常区和一个高速异常区;低速异常区之一位于华南南部—印支半岛及其毗邻陆架区,其中心部位在印支中南部;低速异常区之二占据婆罗洲大部和北巽他陆架区;高速异常区以南沙海域为中心向深海平原过渡,往西缘像一楔子嵌入上述两低速区之间。纵向上Vs呈高—低—高三层相间格局,若以Vs=4.7km/s作为划分岩石圈底     

改进模型的层析成像算法

井间地震层析成像技术能够提供钻孔之间地质体的高分辨图像.LTI法与SIRT法相结合是目前使用较广的一种层析成像算法,在此基础上考虑到一个较好的初始模型能提高算法的准确性及效率性,以及在SIRT算法当中如何分配残差能使反演的结果更好,提出了改进模型的层析成像算法.此方法基于LTI法进行射线追踪得到每个接收点在初始模型上的理论走时后,就利用这个理论走时与实际拾取走时的差值以及射线追踪所得到的射线路径,对初始模型进行修正.通过数值模拟实验发现,该算法的效果较原始算法有一定的提高.     

井间地震走时波形层析成像方法

提出了井间地震走时波形顺序反演方法。该方法先利用井间地震走时反演得到速度模型的低频成分 ,然后用井间地震波形反演获得速度模型的高频成分。数值模型试验和实际应用结果表明 ,该方法反演稳健 ,提高了走时成像的分辨率 ,克服了波形成像易于陷入局部极小的缺陷 ,实现了快速高分辨率成像。     

地震CT及其地质解释

在金川公司龙首矿东采区1 280中段井下500m深的巷道中应用地震CT技术进行寻找深部隐伏矿体的实验。波速图像表明,研究区内中西部有一高速异常区,推断为花岗岩体和含矿的超基性侵入岩体。区内还有一个横贯测区中央近东西走向的低速断裂带。这些推断结果为后期的钻探和巷道开掘所证明。     

Imaging soil moisture using GPR tomography and reflection field experiments

We performed GPR tomography and GPR reflection field experiments using a 500-MHz antenna to image relative soil moisture distribution around a poplar tree at the botanic garden of Kiel University, Kiel, Germany. The GPR tomography field experiment is carried out in two consecutive phases in order to obtain ray paths traveling from all directions and intensively covering the target. The radar tomographic data are inverted using the authors’ developed software code SeismoRad based on the finite difference technique. The attained Root-Mean-Square (RMS) errors after 200 iterations between the measured and calculated times range between 1.066 and 5.7 % in the two tomography experiments. The estimated GPR velocities range between 5.3 and 15.1 cm/ns. Two low-GPR velocity zones could be delineated coinciding with the locations of the tree root zone and a previously excavated sector. The high water saturation zone around the tree root system is found to be the main reason for such a decrease in GPR velocity. Interpretation of the two phases proved that the coverage of ray paths from all directions is important to delineate the effect of the poplar tree root system and hence to obtain accurate tomographic results. Furthermore, four GPR reflection lines are performed along the sides of the four trenches such that the antenna is moved longitudinally in the trenches and the radargrams are recorded along the horizontal xy-plane parallel to the ground surface. On the processed GPR reflection radargrams, relatively high-amplitude GPR anomalies could be outlined and are attributed to the boundary between the saturated and wet zones where different water contents affect the GPR velocity. Comparable results are obtained between the tomogram and the radar reflection results with respect to zones of increase in water content.     

铜陵矿集区地壳浅表结构的地震层析研究

为了给铜陵矿集区成矿理论研究提供更多的地壳浅表结构信息 ,以及试验地震层析成像方法在金属成矿区的应用效果 ,利用高精度反射地震资料中的初至波走时数据 ,对铜陵矿集区地壳浅表结构进行了层析成像试验研究。结果显示 :矿集区浅表地壳的速度分布存在着丰富的结构变化特征 ,层析结果给出的速度变化特征与地表观察到的地质、构造、岩体和矿体分布存在着良好的对应关系。研究结果表明 ,初至波走时层析成像方法可以为深部隐伏矿床的勘探研究提供丰富的地壳浅表结构信息。笔者认为 ,今后还应考虑同时采用初至波和反射波走时 (甚至波形 )资料进行层析反演的方法 ,来进一步提高较深部 (>5 0 0m)地质目标的分辨能力。     

基于高斯束理论的有限频核函数计算

相对于常规射线层析速度建模,基于波动理论的层析速度建模考虑了波的带限特性,反演分辨率更高。波动理论层析的核心在于波路径(有限频核函数)的计算。文中详细介绍了一种基于高斯束算子计算有限频核函数的方法,分析了初始束宽度和高斯束出射角度间隔对计算精度的影响;并针对高斯束近源处误差较大的缺陷,提出了改进的束参数以提高近源精度;详细分析了初始束宽度和角度间隔对改进高斯束方法的影响及改进高斯束的聚焦特性;数值算例验证了该方法在缓变介质中计算有限频核函数的可行性,计算效率较高且可处理回折波的核函数。     

THE HIGH RESOLUTION SEISMIC TOMOGRAPHIC IMAGE IN QINGHAI—TIBET PLATEAU AND ITS DYNAMIC IMPLICATIONS

THE HIGH RESOLUTION SEISMIC TOMOGRAPHIC IMAGE IN QINGHAI—TIBET PLATEAU AND ITS DYNAMIC IMPLICATIONSeasthenospherehadbe     

复杂地表初至层析地震静校正技术及其应用

复杂地表条件的煤层气地震勘探资料处理对静校正有较高要求。折射静校正具有较好的静校正效果,但对于地表起伏大、纵横向速度变化剧烈的复杂地区则难以取得较好的效果。建立横向速度变化大且基岩裸露的地震模型进行理论试算,分析了层析静校正的特点及适用条件,指出了层析静校正中应该注意的关键问题。实例验证结果表明:层析静校正更适合复杂地表煤层气地震资料的处理。      

影响跨孔雷达层析成像效果的几个因素

利用合成数据研究并讨论了影响基于射线的跨孔雷达走时层析成像的几个重要因素,包括射线覆盖角度、正则化因子以及测量装置排布等。对比不同射线覆盖角度下层析成像的结果表明,40°~70°为跨孔雷达层析成像的最佳角度。对比不同正则化因子情况下层析成像的结果表明,正则化因子太小或太大,都会导致反演结果与实际模型差别较大,因此选择合适的正则化因子对反演成像极其重要。通过研究水平和不同倾斜异常体的层析成像结果以及波场快照发现,由于发射和接收装置通常放置在2个平行的钻孔中,使得射线主要在近水平方向上传播,因此横向异常体的反演效果好,而纵向或高角度异常体的反演效果不佳,且反演出的异常范围要比实际尺度大。     

地震海洋学研究进展

传统船舶调查获取海洋水体温盐资料的方法在水平方向上分辨率较低,而用反射地震探测海洋水体特性的方法--地震海洋学,能有效提高海水温盐资料在水平方向上的分辨率.概述了近5年来地震海洋学的发展过程,重点介绍了地震海洋学方法在海洋锋面观测、水团边界划分、海洋内波分析、中尺度涡旋等方面的研究成果,以及AVO、全波形反演等反射地震处理方法在海洋水体特性研究中的应用.比较了地震海洋学方法与声层析技术、高频声技术等声学方法应用于海洋水体特性研究的异同.并展望了下一步研究工作的重点:①有关地震反射剖面的各种参数与海洋水体温盐结构物理模型的联系及其定量分析;②以研究海洋水体特性为目标的地震反射剖面的处理方法;③海洋地震调查历史数据的应用.