根据瑞雷波确定近地表品质因子Q

反演高频率(≥2Hz)的瑞雷波的相速度可得到分层地球模型从地表到地下30m以内的剪切(S)波速度。如果已知S波速度VS、压缩(P)波速度VP和瑞雷波速度,通过反演瑞雷波衰减系数就可以获得分层地球模型的P波品质因子QP和S波品质因子QS。模拟结果证明,根据瑞雷波衰减系数反演品质因子QS是可行的。当VS/VP达到0.45时,不能忽略QP对瑞雷波衰减系数的贡献,这种情况在近地表构造中并非罕见。从某些地质构造中的瑞雷波衰减系数反演得到QP是可能的,这是一种不同于一般认为的观点,即相对于P波的品质因子QP,瑞雷波的衰减系数对S波的品质因子QS更为敏感。在亚利桑那沙漠,采集了60道的面波数据。对一个层厚度超过20m的10层模型,首先利用多道面波分析(MASW)方法反演数据得到S波速度,然后通过反演衰减系数确定品质因子。     

基于面波频散曲线聚类分析的近地表横波速度反演

获取准确的近地表横波速度对复杂地表条件下弹性波地震数据处理和成像非常重要.在浅层面波工程勘探中通过反演提取的频散曲线可以获得近地表横波速度结构.在多道面波频散曲线分析中, 频散关系拾取的精度直接影响速度反演结果的可靠性.本文在多道面波叠加及自动拾取频散曲线基础上, 提出了基于面波频散曲线聚类分析的近地表横波速度反演方法.该方法充分考虑了低信噪比条件下面波频散曲线的不确定性, 通过在频散曲线拾取中引入曼哈顿距离K-Means聚类算法提高频散曲线拾取的准确性.采用多道多窗口叠加技术提高了面波反演对横向速度变化的适应性, 通过聚类算法和多窗口叠加提高反演的可靠性, 聚类算法获得较准确的频散曲线更利于后续横波速度反演过程.模拟数据算例对比表明本文提出的方法比常规算法效果更好, 精度更高.将提出的方法应用于工程勘探和油气勘探的面波数据反演中, 结果也验证了该方法的有效性.

     

昆仑山口西8.1级地震地表破裂带西段考察

20 0 1年 1 1月 1 4日 1 7时 2 6分 (北京时间 ) ,在我国昆仑山口西新疆维吾尔自治区与青海省交界处发生了 8.1级地震。震区为海拔 4 90 0 m以上的高原和山地。这是新世纪发生在中国境内的第一个 8级大地震。地震发生后 ,中国地震局组织了综合考察队对此次地震进行了全面考察。     

浅层结构研究中高阶模式瑞雷面波对低速层的约束

在实际中常遇到一类含有低速层的介质,其频散曲线在感兴趣的频率范围并无视觉上的交叉现象,也无明显的低速层指示。针对此类介质,基于地震反射资料中的面波信息,综合实例和数值模拟进行分析,结果显示：如果观测的基阶模式频散曲线不包含对低速层深度敏感的频段,单独基于基阶模式的频散曲线可能无法恢复模型的低速特征;但如果同时利用相同频段的多阶模式信息,即使观测的频散曲线没有明显的低速特征指示,也可以通过多模式频散信息反演重建模型的低速特征。     

近地表Q值求取及振幅补偿

利用面波衰减的Q模型，反演出近地表的Q值，据此，给出消除振幅受近地表影响的振幅静校正，利用时间剩余校正方法解决了振幅问题，实际计算结果表明本文方法能有效地去除振幅异常。     

准南缘山前带精细近地表建模技术研究

准南缘米泉区块位于乌鲁木齐市东北部,博格达山西北缘,海拔高程在500～3500 m之间,地形高差较大.工区北部覆盖有较厚的黄土砾石,地震波吸收衰减严重,工区南部地层倾角大,并有灰岩出露.前期二维地震调查所获的成像剖面信噪比低,一个很重要的原因是小折射、微测井等常规近地表调查方法难以建立准确的山前带近地表模型,进而造成激发井深设计不准,并影响了后续的近地表静校正效果.为了建立山前带精细近地表模型,对工区进行了详细踏勘,利用地表露头信息明确了地表岩性分布规律;开展了试井及岩性录井工作,了解了近地表层岩性及厚度变化;利用微测井及超深微测井调查,得到了测点位置处黄土与砾石层的速度与厚度;实施了浅层二维层析,查清了沿线的近地表结构,并以浅层层析反演结果为依据,对老的二维地震测线开展了不同偏移距资料层析反演.综合利用这些资料,建立了全区精细的近地表模型.分不同近地表结构开展点试验,发现了激发井深与激发岩性及激发速度的关系,逐点确定了最佳激发井深,同时为后续近地表校正处理奠定了基础.     

时间域全波场各向异性性参数反演

从各向异性弹性波的有限元正演方程出发，导出了反问题中时间域雅可比矩阵求解的计算公式。它具有与时间域有限元正演方程相同的表达形式，故可通过有限元正演计算来获得雅可比矩阵。研究了有限元正演算法的效率和精度、吸收边界条件等的问题，以提高反演系统的效率和精度。在此基础上，实现了叠前全波场各向异性弹性参数反演。计算表明，在初始模型偏离真实模型较大的情况下，层状模型和横向不均匀模型的反演结果均能准确地收敛到真实模型上。     

1995年河北沙城ML4.1地震发震断层参数测定

在一维单侧有限移动震源模式下, 根据拐角频率的方位变化, 利用最小二乘法研究了1995年7月20日河北沙城ML4.1地震的发震断层面参数. 结果表明, 这次地震的断层面破裂方向为224°, 与余震分布和震源机制的NE向节面一致. 地震马赫数v/c约为1.85, 即平均破裂速度大于S波速度, 为一次超速破裂. 若取横波速度为3.5 km/s, 则破裂长度约为1 km. 因此, 这次地震破裂以超S波速的速度从北东向西南方向传播了约1 km.     

基于萤火虫算法的雷瑞波非线性反演(英文)

雷瑞波具有强振幅、低频和低速的特点,在反射地震勘探中通常是需要被压制的强噪声。本文研究如何利用雷瑞波获取近地表地层的横波速度和地下结构,选取萤火虫优化算法进行面波的反演,萤火虫优化算法是一种新的粒子群算法理论,具有稳定、快捷、全局搜索等特点。针对萤火虫优化算法优缺点进行了讨论和改进,通过对理论模型和野外数据的测试应用,将提取的瑞利面波频散曲线反演得到横波速度信息。结果表明萤火虫优化算法能实现面波非线性反演,并具有分辨率高、抗干扰能力强等优点和实际使用前景。     

近震源宽频带记录的地震矩张量反演

以1985年4月18日云南禄劝地震(Ms=6.1)的15次余震为例, 使用简单介质模型进行近震源记录的地震矩张量反演, 并试图通过反演结果的讨论, 进一步明确有关方法的意义和限度。将DCS-302数字磁带加速度仪组成的小孔径流动台网获得的三分向近震源宽频带记录进行两次积分得到位移地震图, 对依据震相特征选出的信噪比较大的直达P波、直达S波和SP转换波波形在频率域进行矩张量反演。反演中采用均匀弹性半空间的格林函数。计算结果表明, 采用简单的介质模型, 选取信噪比较大的震相进行矩张量反演, 对MLL约为4-5的地震可以较好地给出震源机制解。在不十分了解详细结构的情况下, 用本文所发展的反演方法处理大量中小地震求震源机制和构造应力场是十分便利的。地震矩张量反演的结果给出禄劝地区的主压应力轴为近NNW向, 接近水平, 表明该地震与欧亚板块和印度板块边界的构造运动有关。      

反演含有低速带的上地幔速度结构的一个公式

本文在Gerver和Markushevich以及McMechan对Herglotz-Wiechert-Bateman公式作推广的基础上,提出了一个反演含有低速带的上地幔速度结构的简明公式。虽然它只是无数低速带速度模型中的一个,但它给整个上地幔速度结构的反演计算带来方便。作为一个算例,作者计算了北京——台湾地区剖面的上地幔顶部速度结构。     

用地震面波研究上地幔各向异性

本文论述了上地幔各向异性的参数描述和主要证据,以及与地球动力学的关系。并就近几年来国外利用地震面波研究上地幔各向异性的重要成果和主要方法作了综合评述。     

壳内部分熔融低速层及其研究意义

实验岩石学,岩石地球物理学,地质学及理论分析均表明,至少在具有高热流值的区段部分熔融作用可能是造成壳内低速带的主要原因,我们将由部分熔融作用所形成的壳内低速层称之为壳内部分熔融低速层,它是许多深部地质作用的发源和汇聚地,并影响和制约着地球物理场特征,因此,研究了壳内部分熔融低速带的形成及其地质意义无颖将深化人们对深部地质作用发生和发展过程的认识。     

保角变换在区域面波群速度反演中的应用

通过保角变换,把一个球面局部区域扩展到球面上更大的球台域,再由球台域解析延拓到整个球面域.作为约束条件,变换过程中面波速度保持不变.在变换后的球面域上用球谐函数来拟合速度函数,达到降低球谐系数阶数的目的.面波群速度的反演变成了球谐系数的线性化反演,由球谐系数计算反演分辨核以及方差.该方法的优点是计算速度快,等值线光滑,构造界限清晰,该方法同样适用于各种局部球面区域的分析.     

利用地震回折波资料反演界面位置与速度分布

论述了利用地震回折波资料反演界面位置与速度分布的方法，推导了地震波走时对于界面位置偏导数的计算公式。数值模拟和实测资料的计算结果表明了该方法的有效性和编制的计算程序的实用性。该方法最突出的特点是充分地利用了透射波资料中所含的界面位置的信息。界面位置的分辨率与界面两边的速度反差有关，速度差别越大，则分辨率越高。     

转换波叠前横波速度反演

摘要 地震波速度对地震资料偏移成像、岩性和岩相解释以及储层预测,均起着非常重要的作用. 在储层预测中,需要获得横波层速度信息,以减少仅用纵波速度在区分岩性和孔隙中流体类型以及含气饱和度方面的不确定性. 基于Zoeppritz方程组,提出了数值求解和速度扫描方法,对叠前转换波资料求取横波层速度. 理论模型和实际转换波资料的反演结果, 均表明该方法的效果较好.      

一种新的三维速度结构反演模型参数化方法

本文针对三维速度反演问题中的一个重要步骤——模型的参数化作了探讨和研究,提出了一种新的参数化方法.同以往采用的矩形分块或划分网格点的方法不同,将待求扰动场按其空间频率展开,反演各阶频率系数.从三维傅氏级数理论出发,导出了一个简明且便于计算的三维空间频谱展开公式,并从理论上分析了在空间域内离散模型和空间频率域内离散模型的不同之处. 理论分析表明,在空间域内采用过参数化离散模型来反演,会在所得到的解中混入人为的虚假结构,从而使反演解发生畸变.采用在频率域内离散模型的频谱参数化方法反演,可以有效地避免这一点.频谱参数化方法也使得我们可以过参数化（over-parameterization）离散模型,便于最大程度地从资料中提取正确信息,对模型的分辨程度完全取决于观测系统的分辨能力.这种方法在得到稳定的反演解的同时,还可得到观测系统在空间三个方向上的分辨率.数值模拟实验结果证实了以上结论.     

一种新的三维速度结构反演模型参数化方法

本文针对三维速度反演问题中的一个重要步骤--模型的参数化作了探讨和研究,提出了一种新的参数化方法.同以往采用的矩形分块或划分网格点的方法不同,将待求扰动场按其空间频率展开,反演各阶频率系数.从三维傅氏级数理论出发,导出了一个简明且便于计算的三维空间频谱展开公式,并从理论上分析了在空间域内离散模型和空间频率域内离散模型的不同之处. 理论分析表明,在空间域内采用过参数化离散模型来反演,会在所得到的解中混入人为的虚假结构,从而使反演解发生畸变.采用在频率域内离散模型的频谱参数化方法反演,可以有效地避免这一点.频谱参数化方法也使得我们可以过参数化（over-parameterization）离散模型,便于最大程度地从资料中提取正确信息,对模型的分辨程度完全取决于观测系统的分辨能力.这种方法在得到稳定的反演解的同时,还可得到观测系统在空间三个方向上的分辨率.数值模拟实验结果证实了以上结论.     

面波频散反演地球内部构造的遗传算法

介绍了一种新的算法——遗传算法的基本概念和特点,及其在地震面波反演地球内部构造中的应用,指出了使用遗传算法的注意事项．提出了通过对初步搜索结果参数分布直方图进行分析,从而修改和缩小进一步搜索的范围,逐步搜索以提高搜索效率的方法．并对３层含低速层的理论模型和青藏高原的实际频散资料进行遗传算法反演,获得了满意的结果．讨论了遗传算法在其他地震学问题中进一步应用的可能性．