用微振动勘探方法探测隐伏断裂构造

介绍了运用微振动勘探方法探测隐伏断裂构造的方法和思路,并对郯庐断裂带两条分支断裂进行了试验性勘探．通过与人工地震勘探结果对比分析,发现微振动勘探方法对隐伏断裂构造具有较好的空间定位能力,其对岩性差异面形成的断裂定位误差与人工地震勘探结果相当; 又因其具有较大的勘探深度,因而可以有效揭示勘探区域下方地层及断裂的空间分布特征及其接触关系,这对于识别和确定断裂构造的主破裂面具有重要意义. 但微振动勘探方法对地层或断裂构造细节特征的揭示能力较差．因此,在实际地层或断裂勘探中,宜采用人工地震勘探方法与微振动勘探方法相结合的方式确定断裂的深浅构造关系,可以用微振动勘探方法进行普查,在确定断裂初步位置及空间展布特征后,再选用人工地震勘探方法进行断裂精确定位．      

长波长静校正问题的识别与解决方法——以鄂尔多斯黄土塬地震资料为例

由于鄂尔多斯黄土塬探区的地貌特点和表层复杂的地震地质条件,地震资料存在很严重的静校正问题;层析反演静校正和剩余静校正基本解决了短波长静校正,但仍有部分长波长静校正未解决,因此,识别和解决残留的长波长静校正问题,恢复地层真实形态是地震资料处理的重点内容之一.本文系统地总结了长波长静校正常用方法的三种思路及其适用限制,在分析长波长静校正成因的基础上,详细给出了五种长波长静校正问题的识别方法:水平叠加剖面法、共炮检距剖面法、分偏移距叠加法、地形相关法、交会图法,并对这些方法的应用效果及其适用条件进行分析研究,最后提出采用测井实钻深度约束的井控静校正方法消除剩余长波长静校正量.应用表明,识别方法可以准确地辨别长波长静校正问题,而且井控静校正能有效解决鄂尔多斯黄土塬长波长静校正问题,效果显著,为长波长静校正研究提供了借鉴和启示.     

基于波形相似特征的微地震事件初至拾取及全局校正

微地震事件初至拾取是井下微地震监测数据处理的关键步骤之一.初至误差的存在会使微地震震源定位结果产生较大偏差,进而影响后续的压裂裂缝解释.通常初至拾取过程对所有的微地震事件选择相同的特征函数并采用一致的拾取参数进行统一处理,然而当事件的能量、震源机制、传播路径以及背景噪声等存在明显差异时,所得初至拾取结果差别显著.为了提高微地震事件初至拾取标准一致性,本文提出基于波形相似特征的初至拾取及全局校正方法.该方法首先利用互相关函数对每个事件内的各道记录进行时差校正,得到初始初至信息并形成叠加道,再对所有事件的叠加道进行全局互相关得到事件间初至相对校正量,最终初至结果可以通过各个事件的初始初至信息与其相对校正量相加得到.方法将所有微地震事件初至结果作为一个整体处理,从而能够克服常规方法初至拾取标准一致性差的缺陷.实际资料处理结果表明,相比于常规方法,该方法可以有效提高事件初至拾取和定位结果的一致性.     

黄土塬地区井控约束长波长静校正技术研究及应用

鄂南黄土塬区由于巨厚黄土层,经过一次静校正(层析静校正)、剩余静校正处理,仍然存在较严重的静校正问题,处理成果存在与地表高程相关的假构造,影响了地震资料的解释.因此,文中提出了一种井控约束长波长静校正技术,来解决剩余的静校正量.通过研究,分析了剩余长波长静校正问题和地表高程的相关性,根据这两者的相关性和井数据,拟合得到井控长波长静校正量函数,计算全区长波长静校正量.对该方法在黄土塬区进行应用,井控约束长波长静校正技术处理后,剖面上的假构造得到消除,较好的解决了黄土覆盖区严重的静校正问题.     

转换波静校正技术在四川地区的应用研究

转换波静校正问题一直被认为是转换波处理中较难解决的问题,目前已研究的方法都存在一定的局限性.针对四川盆地川中地区实际情况,本文提出一种组合的转换波静校正方法.首先,根据采集的三分量微测井资料计算低降速层的纵、横波平均速度比,再利用该速度比与纵波的检波点静校正量相乘计算得到转换波长波长静校正量;然后,应用改进的共检波点叠加互相关法求取转换波短波长静校正量;最后,利用分频地表一致性剩余静校正求取剩余静校正量.实际数据处理表明,该转换波静校正技术能够较好地解决四川地区转换波静校正问题,使地震资料的成像效果得到明显的改善.     

基于车辆响应的连续梁桥振型识别数值模拟及影响参数分析

采用过桥车辆振动响应识别桥梁自振特性的间接测量法能够避免传统动载试验测量桥梁振型方法所存在的操作复杂和成本较高等缺点。采用数值模拟的方法,根据车桥耦合振动理论和桥梁振型间接测量法基本原理,对实际工程某连续梁桥建立车辆与桥梁耦合振动的有限元模型,采用双轴半车模型模拟测量车辆,提取车辆匀速通过平整桥面时车辆振动加速度时程响应,并采用带通滤波技术与汉宁窗相结合的处理方法提取分离出与桥梁固有频率相关的桥频分量响应,利用桥频分量响应及其希尔伯特变换构造出与每阶固有频率相对应的振型。采用本方法分析了6种车速、4种社会车辆工况对桥梁振型识别效果的影响特点。数值分析结果表明,车速低于10 km/h以下时高阶振型识别误差较大,车速高于60 km/h以上时振型识别普遍较差,最佳识别车速是30～40 km/h;有社会车辆存在时对桥梁振型识别有利,但是对密集模态识别不利。为推进移动传感间接测量方法在桥梁检测工程中的应用提供理论参考。     

高速公路对场地微振动背景影响的分析研究

为了分析高速公路对场地微振动的影响,在高速公路旁边选择了几块环境相似的场地,进行间隔50 m布点多测线测量,对测量得到的数据进行RMS值计算和功率谱密度分析后,得出微振动的能量主要集中在5～15 Hz之内,卓越周期为0.2～0.1 s.并得出了几块场地的微振动速度及位移的RMS值分布情况,还得出了该值随测点与高速公路的距离增加而衰减的简单关系以及该值在普通路基和高架桥路基高速公路影响下的不同衰减关系.     

应用地震观测技术监测仓库附近人员活动的可行性研究

本文应用数字化地震观测技术对中国人民解放军某部队仓库进行了全天候人员活动监测可行性的评估研究,给出了仓库场地微振动背景参数和人员活动的最大振动强度距离衰减关系.结果表明,短周期水平向地震计更适合人员活动的监测,直接采用原始观测数据和现有观测设备可控监测半径约为20 m.人员活动特征有显著的振动模式,如果针对场地微振动特征和人员活动特征进行滤波和模态分析,有可能进一步提高监测的可控半径.     

打桩振动对建筑物影响评价方法探讨

打桩振动因其传播过程受到地质结构、地面环境和振动持时等条件影响,导致振动效应差别较大。探讨了打桩振动对建筑物影响的评价标准和评价方法,并结合工程实例,通过调查、分析打桩振动与建筑物破损的相关因素,根据实测场地各方向的振动效应,结合各相关影响因子建立场地的衰减规律,合理地评判了打桩振动影响范围。     

谱时程比方法及其在确定地铁沿线地层场地响应中的应用

利用在北京地铁4号线北京大学东门站附近地铁隧道内和地面场地观测得到的振动数据,提出一种基于独立信号的谱时程比方法,实现了从地铁振动和地面振动数据中提取地层场地响应信息以及土层中的振动衰减信息．该方法对同一观测点不同时间段观测数据的分析结果具有高度的稳定性,经验证与基于钻孔资料地层模型的半无限空间层状介质的理论传递函数的频率响应特征具有良好一致性．同时,基于该方法还对隧道壁与土层振动耦合以及观测点附近浅表土层非弹性吸收带来的综合等效衰减特征进行了评估．研究结果显示,北京大学东门站附近振动场地放大效应的峰值频率主要在3—10 Hz之间,受地铁振动的影响,场地效应在不同测点以及地铁沿线、 切线和铅垂线等3个不同方向显示出一定的差异．      

用微动中的面波信息探测地壳浅部的速度结构

本文介绍了利用地脉动中的面波信息探测地壳浅部横波速度结构的观测方法、仪器设备、野外数据采集和用空间自相关方法测定相速度及相关的数据处理方法,并给出了在两个场地的探测实例. 通过与钻探结果对比表明,由该方法推测的地壳浅部1～2 km 深度范围的浅层横波速度结构,对于确定物性差异大的地层界面是有效和可靠的. 由于该方法使用的是地脉动噪声中的面波信息,不需要专门的震源, 因此具有经济快捷、应用范围广泛等优点,将可能成为一种新的具有很好应用前景的地球物理勘探方法.     

1976年8月松潘地震强震与脉动频谱特性的分析

地面脉动与地震地面运动之间有没有关系?是什么关系?众说不一。1976年松潘地震记录提供了探讨这一问题的条件。我们对台址进行了各种工作之后,得出的结论是:(1)地震地面运动加速度和富氏谱峰值随震级而增大;脉动幅值及谱幅值随测点高程及地表沉积层厚度而加大。(2)同一地区脉动和不同序列地震记录的幅值及谱幅值的最大值,均有一定方向性。(3)同一序列地震谱曲线特征极为相似。(4)一层穿斗木架房屋结构对地面脉动频谱特性没有影响;而后者在前者的谱曲线上有明显反应。结论:从1976年松潘地震文县台址的资料分析来看,地面脉动频谱特性在地震地面加速度谱形态或特征方面关系不明显。     

天水市建筑场地地面脉动特征

通过对天水市建筑场地地面脉动的观测与分析,说明地面脉动幅值受多种因素的影响,並随地形地貌的改变而变化。水平向脉动明显地有一个卓越方向,水平振动的卓越方向在整体上受场地周围的地形所约束,局部场地条件只具有次要的影响。地面脉动频谱特性一般是在大区域范围内才能反应出变化来,且受区域地质和新构造运动的情况所控制,地面脉动的特征是局部地形地貌对谱型的影响迭加在区域背景上的结果。地面脉动与强震时地面运动特征的对比及二者的相关性是今后研究场地地面运动的重要问题。按场地地面脉动的卓越周期和谱型将测区场地作了区段划分。     

利用地脉动台阵观测推算Love波频散曲线

土层剪切波速结构是工程场地条件的重要的基本参数，许多研究者关注利用从地脉动台阵中推得的Rayleigh波或Love波的相速度频散曲线反演实际工程场地剪切波速度结构。探讨从地脉动台阵观测的记录中提取Love波相速度的频散曲线的方法，从厦门某工程场地的地脉动台阵观测三分量记录中提取了Love波相速度的频散曲线，将提取的结果与根据实际场地资料构成的水平成层介质模型计算的Love波相速度的频散曲线进行了对比，为下一步的反演奠定了基础。     

Subsoil structure and site effects: A comparison between results from SPAC and HVSR in sites of complex geology

We present the results of the analysis of array recorded microtremors at 14 sites, close to the edges of the Mygdonian basin in northern Greece (Euroseistest). These measurements were made in order to better constrain the geometry and velocity structure of the basin as the soil layers taper out close to rock outcrop, where geology is complex and we may expect significant changes of the subsoil structure over short distances. The data were analysed using the SPAC method and HVSR. The first interprets the measurements as Rayleigh waves (for the vertical component we analysed) and allows to invert a phase velocity dispersion curve from computed correlation coefficients. The second estimates a local transfer function directly, from ratios of Fourier amplitude spectra. A phase velocity dispersion curve could be derived for 12 of the 14 measurement sites, and at three of the sites no resonant frequency was observed in the HVSR. It is encouraging that we obtained good results at most of our sites, in spite of the lateral heterogeneity expected close to the edges of Euroseistest. Our results allow us to obtain shear wave velocity models at most of the measurement sites (12 out of 14). They are also useful to explore the relation between size of the array and wavelength range for which a dispersion curve may be estimated, which in our case has strong limitations. We identify the frequency of resonance of the sediments as a small loss of coherency in SPAC’s correlation coefficients. Finally, we also consider the applicability of the joint inversion of the resonance frequency determined using HVSR and the phase velocity dispersion curve obtained from SPAC.     

利用SPAC法估算地壳S波速度结构

S波速度结构能够反映地球介质的物性差异,是地壳内低速区结构特征判别的重要依据.本文尝试利用空间自相关法(SPAC法)从地震台站微动信号的垂直分量中提取瑞利波相速度频散曲线,通过对频散曲线的反演获得地下介质的S波速度结构.以国家数字测震台网8个宽频带地震台站的实测微动数据为例,采用SPAC方法获得了首都圈地区北京附近约30 km 深度范围内的一维S波速度结构.结果表明,该区结晶基底埋深较浅约2 km;分别在5~8 km 和12~16 km 深处发育S波低速层;8 km 和 20 km 处是S波速度差异较大的速度分界面.这一结果与以往地震学及人工地震探测结果较为吻合,表明SPAC法估算地壳S波速度结构是可行、有效的.     

由微振动记录用剥层法研究浅层S波速度结构

根据江苏华电句容发电一期2×1000 MW发电机组场地情况,布设了三角形嵌套和同心圆台阵进行微振动观测,采用空间自相关法计算频散曲线,并用剥层法反演得到该工程场地浅部的S波速度结构。反演结果与钻孔探测结果吻合较好,表明用微振动台阵记录反演浅部地壳S波速度结构在工程上是可行的。该方法具有不需要人工源,对避开噪声要求不苛刻、成本低且精度可满足工程要求等优点,故有良好的应用前景。     

玉溪盆地三维速度结构建模

本文以玉溪盆地为例,提出了一种包含数据预处理、模型建立、模型修正和模型检验的建模方法.基于各类数据间不同的可信度,给出了消除各类数据间速度偏差的折减函数.为避免以往模型修正过程中对地震波形数据的依赖以及对地脉动H/V谱进行模拟等复杂问题,本文提出了一种改进的模型修正方法,即根据基阶瑞雷波H/V谱与实测地脉动H/V谱形状变化相似的原则,对模型进行修正.修正依据为:在玉溪盆地中,单个地脉动测点所在位置处的地下速度结构中各沉积层面的深度均增加约15 m时,由该点的地下速度结构得到的基阶瑞雷波H/V谱的波峰周期和波谷周期均增加约0.1 s,且二者分别由盆地内沉积层的深层和浅层的速度结构所控制.由于地脉动数据的获取较方便,因此该模型修正方法具有广泛的适用性,由该方法修正后的玉溪盆地三维速度结构模型经检验具有较高的准确度.      

时空变化风场中声重波波包的演变

本文从可压缩情况下的流体力学方程出发,采用多重尺度方法和W.K.B.方法,研究时空变化风场中声重波波包的演变过程。文中导出了声重波波长、相速、传播方向以及振幅的演变方程。结果表明,沿群路径上波长、相速和传播方向的变化取决于风场的时空变化以及风场与波的相对方位。此外,波振幅的演变方程还表明:在时空慢变风场中,声重波的波作用量具有守恒性,声重波波包能量增加伴随波频率增高,声重波波包能量减小伴随频率降低。能量变化的实质是,风场的时变性引起了波流相互作用。     

基于地脉动和地铁振动的钢筋混凝土建筑结构响应分析

在北京城区的一栋钢筋混凝土建筑(Reinforced Concrete building,简称RC)中,进行历时两天的地脉动和地铁振动观测.介绍了利用地脉动和地铁振动信号研究RC建筑结构响应的观测方法、仪器设备、数据采集和数据处理方法.对观测数据进行两种分析:(1)对连续的地脉动背景噪声,采用H/V谱比法;(2)对经过...