高铁地震数据干涉成像技术初探

高铁运行会引起铁轨的震动,从而产生地震波向地下介质中传播,通过研究该地震波可对高铁沿线的地质情况进行持续监测.与常规地震勘探中的震源相比,高铁地震中的震源较为复杂,为移动震源,而地震干涉技术可以通过地震记录间的相互干涉,消除震源的影响,因此可利用地震干涉技术对高铁地震信号进行处理并成像.本文通过分析研究,总结出地震干涉方法在处理高铁地震数据时的关键技术问题：不同于常规地震干涉中先干涉后叠加的干涉成像方式,高铁地震移动源的特点使得干涉顺序变为先叠加后干涉,由此带入了大量震源串扰噪声;初步提出两种解决高铁地震干涉成像的思路：通过对高铁地震信号的处理,使高铁变相"提速"或"降速",给出了"提速"或"降速"后各自的成像思路,并给出了数据处理的技术设想.     

细胞自动机在地震波传播研究中的应用

本文基于细胞自动机在地震波传播研究中的最近成果，阐述了其基本的研究思路与理论框架，给出了一个计算实例．在此基础上就细胞自动机方法与传统波动方程的衔接关系及复杂介质中地震波正反问题作了讨论，并对研究前景进行展望．     

利用深源远震记录波形研究新疆准噶尔盆地边缘台站区域的地下介质分层结构

为了研究新疆准噶尔盆地深部地壳和上地幔介质分层结构,本文根据Delta矩阵分解形式,按波场基本传播项进行有效组合,使得深源远震P波的综合地震图的计算变得十分简洁。本文以该盆地边缘五个地震台的短周期地震仪记录的十个深源远震波形作为资料,通过不断调整地壳和上地幔介质模型的方式,获得了与观测波形可相比拟的综合地震图。结果表明,准噶尔盆地地下介质具有多层结构,地壳厚度深达52—60公里。同时,对深源远震P波综合地震图的研究,证实了该区地壳中上部存在低速层,Q_(?)值居于欧亚大陆的正常值范围内。     

关于发展我国固体地球物理学的探讨

简要分析了地球物理学的发展与我国国情,对今后5～10年中国地球物理学的发展战略目标,阐明了作者的见解和实施建议。     

过渡层中地震P-SV波广义反射系数的两种近似算式

本文导出计算过渡层介质中P-SV波广义反射系数的两种近似算式:一种以层状介质作为过渡层的近似模型;另一种是直接由过渡层模型用数值近似方法计算。文中对比分析了数值试验结果。     

适用于三维隐式叠前深度偏移中矩阵求逆的混合算法

在深度偏移方法中，把二维隐式方法推广到三维，就会面对一个分块对角矩阵求逆问题. 通常，这种矩阵的求逆将耗费大量计算时间，严重制约了三维隐式方法偏移在实际资料处理中的广泛应用. 在螺旋边界条件下，该矩阵H具有Toeplitz结构的正定厄密矩阵，其快速求逆可由谱法LU分解或直解法快速实现. 本文结合谱法LU分解和直接解法方法的优点，提出了一种混合算法. 文中采用谱分解方法建立起矩阵列元素的谱分解表，并采用直解法的递推公式，可以快速给出矩阵的分解. 通过与谱法分解和直解法在分解精度和分解速度两方面的比较表明，本文方法与谱法相比，在非均匀介质中亥姆霍兹算子矩阵分解时的精度提高10倍；在计算速度方面，混合方法比简化后的直解法快. 因此，该方法的提出，在计算精度许可的条件下，最大限度地减少三维隐式差分偏移中矩阵求逆占用的时间，从而使得该方法能真正用于实际地震资料的处理.     

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）θs=207°,δ=87°NW,λ=-159°,右旋;（2）θs=298.6°,δ=69°NE,λ=-3.6°,左旋。其中θS、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.     

弹性波传播中由微结构相互作用导致的尺度效应分析

相比于传统弹性波动方程,非对称弹性波动方程增加的独立自由项,包含有介质特征尺度参数.基于非对称弹性波动方程,可以分析弹性波传播中,由介质内微孔缝隙结构相互作用所导致的地震波传播尺度效应.本文从介质应变能密度函数出发,并结合几何方程和平衡方程,给出修正偶应力理论下的非对称弹性波动方程以及对应的非对称SH型横波波动方程的数...     

地震静校正全局最优化问题的求解

针对地震静校正存在的非线性和多参数性等问题,本文提出了一种全局优化的剩余静校正方法.在模型更新规则上,把模拟退火方法和均匀优化设计方法结合在一起,使模型的更新更为合理,从而加快了搜寻全局最优解的速度.同时提出了模型的不同分量的温度参数和退火过程的选取方式,把温度参数的选取与地震剖面的能量联系起来,使温度参数的选取具有自适应的特点.该方法克服了常规模拟退火方法所具有的寻优空间不均匀以及退火参数需通过多次试验选取的缺陷.通过实际地震资料的计算证明,本文提出的方法对地震静校正问题合理而有效.