火山岩地层裂缝地震波场特征研究

火山岩地层裂缝发育、裂缝发育程度是制约产能关键因素.裂缝是怎样影响地层横向的地震成像效果,并具有什么独特的地球物理反射特征,是人们一直关注的重点.本文设计不同类型含裂缝地质模型,结合不同岩性实验室测试参数将地质模型转化为地球物理模型,采用计算精度高的交错网格高阶有限差分法,开展不同裂缝模型地震波场特征正演模拟研究,对比分析含裂缝和不含裂缝地层波场传播的特征和成像剖面特征,以及含裂缝和不含裂缝全弹性波场的频率域特征变化,指导火山岩地层中裂缝的识别和预测.研究表明,含裂缝地层产生强散射波场,裂缝散射波振幅与裂缝数量、速度差有关;发育裂缝的火山机构,散射波场与其他波场(如反射波场、透射波场等)叠加、干涉相互作用,造成波前面出现断断续续的现象,在成像地震剖面上裂缝形成断续反射,且火山岩地层中裂缝散射波主频高于地层反射波的,裂缝发育地层具有高频段振幅明显增强的特征.     

用计算机评分法控制地震台站的分析质量

测震分析是地震台站的常规处理工作之一。其主要内容有:对近震(震中距小于1000km)测定P波和S波到时,测定S波最大振幅,计算近震震级M_L;对远震和极远震,测定初至P波和S波到时以及与震源深度有关的后续震相到时,测定面波振幅,计算面波震级M_S,测定体波震幅,计算体波震级m_B和m_b。然后把这些数据汇集在一起,做出单台地震报告。     

基于Bond变换的裂缝介质波场方位特征模拟及分析

地震波场的方位特征对于裂缝性油气藏的地震预测方法研究有着重要的意义.为使裂缝模型更具一般性,本文基于线性滑动理论和Bond变换构造了两组任意夹角竖直裂缝模型;考虑到波场二维模拟中突出方位特征,依据弹性动力学的基本方程和Bond变换,推导出了含方位角的弹性波传播速度应力方程;使用高精度交错网格有限差分法对几种裂缝介质进行了数值模拟,并分析其波场特征的变化.模拟结果表明,在两组参数相同的任意夹角竖直裂缝模型中,裂缝内夹角各个方位的波场特征变化不明显,各向异性强度较低,裂缝外夹角各个方位的波场特征变化剧烈,裂缝正交时,各处波场特征相近;针对单组裂缝模型,分析了裂缝参数变化对波场特征的影响,总结出了三种波场形态,得出了裂缝垂直面的波场特征与裂缝法向弱度和切向弱度的相对大小有关,从裂缝垂直面到裂缝平行面的波场朝着相同的形态变化,与裂缝参数无关等认识.这些分析结果有助于进一步认识和应用裂缝介质的波场方位特征.     

基于两种波场分离方法的弹性波逆时偏移对比研究

弹性波逆时偏移是一种以矢量波理论为基础的深度域偏移算法,该算法在波场传播过程中能够正确处理波形能量的转换,保持地震波的动力学和运动学特征.然而,传统弹性波逆时偏移由于成像时纵横波未分离,导致串扰噪声的产生,降低成像精度.为压制弹性波逆时偏移成像串扰噪声,本文对基于Helmholtz分解的波场分离与基于解耦方程的波场分离方法进行研究和分析,并测试对比相应的弹性波逆时偏移成像效果.均匀各向同性介质波场分离测试表明,基于Helmholtz分解分离波场的振幅与相位均发生改变,需要额外校正;而基于解耦方程的波场分离方法可以保持原始波场相位与振幅特征不变.Marmousi截断模型测试表明,基于Helmholtz分解分离波场的弹性波逆时偏移成像振幅与相位发生改变,且存在极性反转现象;基于解耦方程波场分离方法的弹性波逆时偏移成像保持原始波场矢量特征,无极性反转现象,成像效果较为理想.     

地震转换波测深中二次反射波震相的识别和利用

二次反射波震相的识别和利用对于进一步发展地震转换波测深法有重要意义。本文利用合成地震图方法,分析研究了短周期远震三分量初始30秒记录中主要震相的运动学和动力学特征。文中集中分析了PPP和PPS型二次波震相的振幅、波形和到时差等特征,及其与震中距、界面两侧波速差、界面结构和介质吸收等因素的关系。讨论了综合利用PS波和二次波震相的到时差资料测定介质速度参数的方法,并介绍了应用实例。     

德令哈地震台国内外中强震震相记录特征

选取德令哈地震台2007-2017年数字地震记录,对于国内外不同方位、不同震中距、不同地区、不同深度的典型中强地震,使用广东省地震局研发的单台分析处理软件MSDP,从地质构造、波列特征、P波初动、S波与P波震相到时差、主要震相、最大振幅、震中距等方面,分析所选取地震震相特征。结果表明,不同构造区域的介质差异性及震源深度、地震波传播路径的不同,导致德令哈地震台记录的各地区地震震相特征不同。     

汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震响应特征分析

统计了汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震变化的幅度参数（最大振幅、阶变量）和时间参数（最大振幅时刻,同震持续时间）,以及邻近的陡河台记录的地震波的体波和面波的到时．计算分析了同震参数与震级（ML,MS和MW三种震级）、井-震距、震源深度的相关方程及同震参数间的相关关系．结果表明,同震变化量与MS震级的相关性最好,与震源深度和井-震距相关性较弱;同震最大幅度与同震阶变量、同震持续时间相关性很高,水位同震振荡和阶变均来自地震波引起的动应变;水位同震振荡的最大振幅发生在S波至瑞利波时段,水位同震响应是地震波与水文地质环境等多种因素共同作用的结果．      

大姚6级间歇双震中余震与前震的地震波识别

分析了2003年大姚6级间歇双震序列中，第一主震余震与第二主震前震的地震波动力学、波形特征。提出了当第一主震序列中“大头波”和“小头波”两类波形的P波初动一致时，分类、分时段动态追踪P波和S波的振幅比值呈线性的一组，就可识别第二主震的前震，追踪前震波形变化。将其与岩样加压声发射试验结果中类似的前震波形特征做了相互印证，同时分析了初动方向相反的震例：1976年盐源-宁蒗6级间歇双震序列，指出可以初动方向相同、P波与S波振幅比值呈线性的情况为两个双震第二主震前震的判定特征。     

呼图壁气枪数据中面波振幅变化研究

利用新疆呼图壁气枪数据,在引入小波传播子方法测量到时延迟的基础上,进一步引入面波振幅作为监测地下介质变化的一个重要参数。结果表明:相对于到时的突跳,面波振幅能克服气枪源震源强度突变带来的测量不稳定;同时,通过面波到时延迟和振幅变化特征的模拟,发现面波振幅和到时延迟测量存在较好的正相关关系,且可以用介质速度变化所导致的聚焦和散焦效应来解释。面波振幅也可以作为较为稳定的参数来衡量地下介质的波速变化。     

泉州地震台TJ-ⅡC观测资料综合分析

介绍了泉州地震台TJ-ⅡC钻孔应变仪的概况,对观测资料质量进行简单的分析。利用观测资料分钟值,对2002～2010年发生在中国台湾地区与印尼苏门答腊及附近区域强震记录特征进行了统计分析,研究了记录地震应变波的震级与震中距、记录到时差、记录振幅等有关问题,通过对记录到的震前应力异常变化的相关分析,寻求其映震能力的有关结果。     

折射波法探测断层的模拟试验——记录图的特征

用折射波法对断层进行勘探的实际工作中,不仅观察到上、下盘的正常折射波及棱上的绕射波,而且还可以看到因绕射、透过所产生的一些次生异常波.这些波郁同时在记录上出现,并构成一幅复杂的波形图.如果不能一一地识别它们,并掌握它们的运动学及动力学特征,就无法正确地识别及解释断层.以往一些文章多半讨论板状介质边缘上的绕射现象,而未涉及上、下盘同时存在时,折射法记录上可能出现的次生绕射、折射波. 本文为了解决这一问题,利用了超声波脉冲地震模拟仪进行了实验,对不同大小断距情况下的折射异常波及次生波进行了研究,回答了有关断层勘探中必须阐明的一些问题.     

关于电离层反射电波频率变化的问题

一般认为高频无线电波经电离层反射后产生的多普勒频移效应可分为两部分:其中一部分只与反射面的状态有关,这部分称为微分效应;另外一部分与电波所经过的路径上介质的状态有关,这部分称为积分效应。本文分析高频无线电波在电离层中的反射过程,认为不存在微分效应,只存在积分效应,并用这结论分析了实验现象,讨论了用多普勒测量法研究电离层行进式扰动时存在的问题。     

利用断层围陷波研究昆仑山口西8.1级地震破裂面

利用横跨地表破裂带的小点距的地震测线, 对2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震进行了断层围陷波的观测实验. 经过数字滤波和频谱分析等技术, 由地震记录图中分离出了断层围陷波. 资料处理结果表明: ① 无论是人工地震震源还是天然地震震源, 只要位于断层带内或紧靠断层带, 均能激发断层围陷波; ② 断层围陷波的能量主要集中于断层带内, 其振幅随测点与断层带距离的增加而急剧衰减; ③ 断层围陷波的优势频率与断层的宽度及断层带内介质的速度有关, 断层带越宽, 或断层带内部介质速度越低, 则观测到的断层围陷波的优势频率越低; ④ 断层围陷波存在着频散现象; ⑤ 根据昆仑山口西地震测线断层围陷波的观测结果, 可推断该处破裂面宽度为300 m左右, 远远大于地表破裂带的宽度.      

华县大震等烈度线形状的实验研究

用二维超声波模型地震学的方法,从介质内部研究了1556年华县8级大震.结果表明,震源上方第四纪和第三纪介质特殊的分层结构及其对波的放大和汇聚作用、秦岭北侧大断裂的侧壁反射及此断层的特殊的破裂方式,可能是造成此次大震等烈度线呈新月形分布的原因.      

松软覆盖层对隐伏断层带围陷波的影响研究

利用二维非均匀介质地震波传播的伪谱和有限差分混合方法,通过数值计算,讨论了松软覆盖层对隐伏断层带围陷波特征的影响.在没有覆盖层的情况下,围陷波振幅和围岩上相比明显增加,持续时间变长.覆盖层造成围岩上地面运动振幅增大,围陷波的部分能量传播到覆盖层中,使得围陷波的能量变小.随着覆盖层厚度增加,围陷波的振幅越来越小,和围岩上...     

含裂隙双相各向异性介质中的地震波传播

基于各向异性介质和含裂隙双相介质中的地震波传播理论,导出了具有四阶对称轴的含裂隙双相各向异性介质的本构关系与波传播的运动方程．指出在含裂隙双相各向异性介质中可能传播６种类型的准纵横波,即快纵波ＱＰ１,慢纵波ＱＰ２,两个分裂的快横波ＱＳＶ１,ＱＳＨ１和两个分裂的慢横波ＱＳＶ２,ＱＳＨ２．并以平面波传播为例作了进一步分析     

1974年云南省昭通地震破裂机制

1974年5月11日,在云南省昭通地区发生了7.1级地震。震中区位于金沙江下游南岸的山地中。 本文中,作者分析了震区大地测量资料,根据破裂与应变的关系,确立这次地震震源破裂属于逆冲型。依据烈度衰减和余震分布特征建立了矩形滑动断层模式参数,并应用曼辛哈（Mansinha）和斯迈利（smylie）给出的倾斜、有限滑动断层位移场的精确解析表达式,求得平均倾向滑距。结果是:断层走向N6°W,倾向N84°E,倾角60°,断面长20公里,宽30公里;断面顶部距地表深度2.5公里;平均倾向滑距2.8米,地震矩5.4×10²⁶达因·厘米;应力降51巴;释放的应变能下限1.2×10²³尔格。 作者还扼要地讨论了P波节面解和这次地震发生的构造条件,并解释了一些宏观地震现象。     

唐山地震的破裂过程及其力学分析

由 P 波初动符号资料在 DJS-6机上计算了主震及17个较大余震的断层面解,并按照有限移动源模式测定了主震及三个最大余震的震源参数.主震是发生在一个近似直立的右旋走滑断层上,走向 N30°E,破裂方式为不对称的双侧破裂,以2.7公里/秒的平均速度向北东传播70公里,向南西传播45公里.测定的主震震源参数例如平均位错136厘米,地震矩1.24×1027达因·厘米,应力降12巴等.大多数M_L>5.0的余震是发生在主破裂面附近及主破裂面两端的扩展分支上,该扩展分支位于膨胀符号区并与主破裂偏离80°左右.较大余震的多数亦集中在这两个扩展分支上.本文试图从理论上分析这种断裂扩展的力学特征.对于脆性材料的复合变形情形,破裂不再沿原来平面扩展,而是与原来平面偏离一个角度的另一面内扩展.并提出一个力学模型,计算了断层扩展角,计算结果与观测事实比较吻合.根据以上结果,本文讨论了唐山地震特点及发生的力学条件,认为唐山地震不同于发生在大断层上能用粘滑机制解释的那类地震,它和海城地震类似的是,除水平应力场作用外,还可能有地下物质的变迁,由于这种变迁使局部地壳受到垂直力.它和海城地震不同的是,它发生在一个比较均匀的脆性介质内,因而能够积累能量发生大震而没有前震.      

地电台址构造条件的三维有限元数值模拟

本文应用粘弹性三维有限元程序,模拟了在定常速率加载边界条件下,断层对于层状介质应力、应变场的影响,并进而通过应力—应变场与地电阻率变化的关系,最终揭示出断层对地电观测的影响。计算结果表明,断裂所处位置、断裂的力学性质及类型对地电台址的选择有重要意义。破碎且较宽的平行断层对地电信息有一定的阻隔作用,而久不活动的被压实的断裂、垂直断层的中段、雁列式断裂端点对地电信息却有增强作用。另外本文还讨论了发震构造的类型对地电观测的影响,结果表明断错型地震的前兆信息强,而走滑型地震的前兆信息弱。     

断层衍射波及其应用ht

本文从衍射波的物理定义出发,简化了Trorey提出的断层上Kirchhoff-Helmholtz衍射方程的解法;计算了不同深度、不同测线方向下的断层衍射波理论地震图;计算了衍射波振幅谱与相位谱,给出了利用衍射波求断层位置的公式;得出了一些新的结论,通过人工地震测深与地震勘探的实例,对断层衍射波的特性有了更明确的认识。 本文的结果表明:断层衍射波发生在地球介质剧烈变化处;衍射点两侧的衍射波走时曲线呈双曲线状;波初动清晰且半周期小;其优势频率振幅谱与反射波的相同,在衍射波与反射波走时曲线相切处附近,记录图中出现衍射波最大振幅,且波反相;视断点与真实断点一般不重合。上述特点可能为判定衍射波并确定断层位置提供判据。