基于二阶应变梯度理论的弹性波数值模拟

介质微结构相互作用会使介质存在不均匀性,而这种不均匀性,则会引发新的响应.当位移场/旋转场存在强烈空间/时间变化时,这种由介质微结构相互作用所导致的不均匀性会愈加明显.应变梯度通过在应变能密度函数中引入应变的一阶或者高阶导数,以描述这种由介质微结构相互作用导致的不均匀性,由于引入高阶导数,应变梯度理论可以描述更小尺度的...     

地震叠前深度偏移方法流程及应用

针对复杂介质的成像问题,提出了一套地震资料叠前深度偏移方法流程,主要包括三部分：（１）地震资料精细预处理;（２）速度－深度模型建立;（３）叠前深度偏移成像．以Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ偏移理论为基础,强调地质与地球物理的综合以及地震处理与解释的一体化．在ＺＸ地区成功地实现了二维地震资料叠前深度偏移,所获得的ＮＥ２０６叠前深度偏移剖面揭示了复杂的ＺＸ古潜山及其内部构造,并清楚地展示了逆掩断层的存在．     

三维多值走时地震波场重建及格林函数计算

针对三维复杂介质地震波传播数值计算中出现的多值走时情况,阐述了地震波场重建及格林函数计算中的困难,提出一种在相空间拉格朗日流形上的波场重建及格林函数计算方法．本文算法应用于三维叠前深度偏移处理流程时,可高效地获得均匀网格点上地震波多值走时及振幅的数值计算结果．文中还阐明两类数值计算过程判据,以在多值走时区域及计算的全区域中,控制射线追踪过程中的射线密度及格林函数计算精度．算例验证了本文方法的有效性．     

利用远震P波波形反演渤海地震的震源参数

本文研究用理论地震图反演地震震源参数的方法,利用16个WWSSN台记录的渤海地震（1969年7月18日,M=7.4）远震P波波形,用我们的反演方法重新测定了该地震的震源参数。文中以剪切位错源的理论地震图与实际观测记录波形的相关程度为判据,测得该地震的震源参数为:地震矩3.9×10²⁷达因·厘米;震源破裂持续时间6秒;位错面两个可能的选择解是:（1）θ_s=207°,δ=87°NW,λ=-159°,右旋;（2）θ_s=298.6°,δ=69°NE,λ=-3.6°,左旋。其中θ_S、δ、λ分别是震源位错面的方位角、倾角和错滑角;震源深度为25公里。数值运算的结果还表明,本文提供的测定震源参数的方法实际效能良好。 文中还与用P波初动符号方法测定的震源参数结果进行了对比分析。     

地震偏移成像不确定性分析初探

勘探地球物理领域存在大量宏观动力学过程的物理数学表达及尚待深入探索的不确定性事实,其中一类是源自对偶量的不可交换性或不可对易性.本文从地震偏移成像中的不确定性分析入手,探讨偏移成像中受到波场延拓过程不确定性的影响.文中给出了若干深度偏移算法对Marmousi模型的偏移不确定度分布表达及图像显示;文中还对若干波场延拓方法,从不确定性估计的角度进行了比较.笔者认为对应用技术领域中的宏观不确定性分析,将有益于深化对宏观动力学过程的理性认识,也为偏移算法评价提供一种途径;重要的是,进行不确定性分析将有利于把握所用偏移算法的不确定度分布,继而有针对性地采取相应的改善措施,以期提高算法的整体确定性程度.     

利用区域地震台网、振幅比资料测定小震震源参数

本文提出一种利用区域地震台网垂直向位移记录中和最大振幅的比值,由计算层状介质中点源位错的、综合地震图测定小震震源参数的方法。用人工数据检验该测定方法的可行性;并用此方法测定了海城地震（1975年2月4日,Ms=7.3）前震序列震源参数,与其他方法得到的结果作了对比分析。结果表明,本文提出的方法具有需用记录资料少的优点。     

地震逆散射波场和算子的谱分解

本文对地震逆散射的研究,旨在于为抑制层间多次波和地震波场多重散射对一次反射干扰效应提供理论依据.这对薄互层地层滤波的高频恢复、保幅弹性反演、衍射地震勘探及海洋地震勘探中的干扰消除皆具重要意义.本文基于上下行波分解及弹性波互易定理,导出横向变速介质条件下线性预测算子的表达式和反射数据的广义谱分解方程. 文中先由上覆地层广义反射透射矩阵的元素定义线性预测算子,并将其表示成一系列单程波算子的线性组合,之后将横向变速介质条件下线性预测方程表达为反射数据与线性预测算子及其逆的乘积. 对该方程的求解可获得上覆地层的线性预测算子,从而可借以求出相应的反射透射算子. 本文先将水平层状介质条件下垂直入射的一维线性预测方程推广到斜入射的情况,以此为参照,导出横向非均匀介质条件下反射数据的地震逆散射广义谱分解方程.文中也揭示了单程波地震逆散射算子、反射透射算子的性态.本文还针对水平层状介质条件,给出斜入射的数值结果.     

地震波传播的哈密顿表述及辛几何算法

地震波传播过程本质上是能量在传播过程中逐步损耗直至殆尽的过程,而在实际应用中,常在无能量损耗假设下,用弹性波动方程或标量波动方程描述它.在哈密顿(Hamilton)体系表述下,地震波传播过程即为一个无限维的哈密顿系统随时间的演化过程.若不计能量损耗,波场演化过程实质上为一个单参数连续的辛变换,因而对应的数值算法应为辛几何算法.本文首先从地震波标量方程出发,给出哈密顿体系下地震波传播的表述,即任意两个时刻的波场是通过辛变换联系起来的.随后,把波场在时间和相空间离散化后,给出了用于波场计算的一些辛格式,如显式辛格式、隐式辛格式和蛙跳辛格式.并进一步讨论了有限差分格式和辛格式的异同.然后,应用显式辛格式和同阶的有限差分方法给出了同一理论速度模型下的波场和Marmousi速度模型下的单炮记录.数值结果表明,辛算法是一类可行的波场模拟的数值算法.在时间步长较小时,有限差分方法是辛算法的一个很好近似.文中的理论和方法,为地震波传播理论及实际应用研究提供了新的途径.     

地震射线辛几何算法初探

走时计算已广泛用于地震建模、成像及速度分析等诸方面．基于地震波场的Ｈａｍｉｌｔｏｎ力学性质,本文探索应用适于Ｈａｍｉｌｔｏｎ力学的计算方法──辛几何算法对地震射线 进行走时及路径的计算．利用辛几何算法和属于耗散算法的四阶 Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ算法进行射线 路径和走时的计算对比,结果表明这两类算法数值精度相当,但辛几何算法的速度却快了３ 倍．本文还利用二阶Ｅｕｌｅｒ型辛差分格式对Ｍａｒｍｏｕｓｉ模型进行了射线追踪计算,结果显示所 得射线具有良好的光滑性和较强的阴影区穿透能力．     

弹性介质中密度ρ与拉梅常数λ、μ的衍射层析成像方法研究

利用接收到的纵波信息,通过解纵波方程得到介质的密度和拉梅常数分布函数．首先,在频率波数域建立了描述入射纵波信号、接收纵波信号和介质三参数扰动量之间关系的积分方程．然后,建立了关于接收信号的各频率成份的方程组．经过正反傅氏变换求解此方程组即可得到介质三参数的分布函数．最后,就跨孔观测系统进行了数值模拟成像试验。结果表明方法有效．