不同纵波速度介质中炸药震源激发数值模拟研究

震源激发是影响地震勘探效果的一个重要因素,在油气勘探中需要选择合适的震源参数以获取较好的地震记录。本文以数值模拟方法为基础,通过使用ANSYS/LS-DYNA软件,对单井条件下不同岩土介质中柱状炸药震源激发进行了对比研究,计算得到相应的地震子波。通过对比分析各组参数对应的地震子波振幅和频谱,选择合适的激发参数。研究结果表明,在纵波速度较低的介质中,中低爆速、细长药柱炸药激发产生的地震子波频率高、能量大,而在纵波速度较高的介质中,高爆速、短粗药柱炸药激发产生的地震子波频率高、能量大。该研究结果与实际勘探结果比较符合,可为实际勘探中激发参数的选择提供参考。      

石油地震纵横波速度层析成像

本文以分层均匀"多层介质模型"为依据,正演模拟多炮人工地面地震记录.其观测方式为:三炮位置分别在1500m,2500m,3500m处;道检距25m,140道(或道检距5m,700道),偏移距1000 m.为提高地震反射层析成像的精度,运用"走时最小纵横波速度层析成像"与"波形基本解纵横波速度层析成像"相结合的方法,反演...     

近地表地震层析成像方法综述

近地表地层与人类生产生活密切相关,利用地震层析成像方法准确重建浅部地壳速度结构有助于开展高精度地震勘探、探查浅部矿产资源、规避潜在自然灾害,并利于城市地下空间建设.中国大陆地表条件复杂,尤其中西部盆岭结合带地形起伏剧烈,对浅部地壳精确速度建模构成严重挑战.本文系统论述了地震层析成像领域基于高频近似理论的走时成像方法和有限频层析成像方法,阐明两类方法的基本原理、存在问题和发展方向等.依据正演走时有无显式射线追踪,基于高频近似理论的走时成像方法分为传统走时层析成像方法和无射线路径的走时层析成像方法.基于射线追踪的传统走时层析成像方法,在浅层速度强烈变化时,因存在阴影区或多路径现象引起成像失真,严重影响成像效率;而无射线路径的层析成像方法通过程函方程走时场的正传和逆传直接计算敏感核,并利用伴随状态法获得目标函数的梯度,具有快速、稳健的优点.以上两种基于地震射线高频近似理论的走时成像方法由于未考虑地震波频率的带限性,存在波散射、波前愈合及反演约束差等问题.有限频层析成像方法克服了射线理论"无限高频"假设所带来的弊端,已成为重要的研究方向之一.该类方法主要分为射线有限频层析成像方法和基于波动方程的有限频层析成像方法.射线有限频层析成像方法能够提高成像的分辨率,但在方法本质上仍依赖于射线理论,较难处理较复杂的波现象问题;基于波动方程的有限频层析成像方法能准确处理复杂地质问题,提高成像可靠性并能以图像形式直观展示地球内部地震波的速度结构分布,但是该方法在实际应用中强烈依赖于数据中的低频信息及较精确的初始速度模型,其推广应用仍需进一步探索.     

两次强震发生前后主动源观测走时数据的变化

利用祁连山主动源连续激发台站记录资料,通过不同时间段的多次激发数据叠加处理,可以获取各个地震台的Pg和Sg震相走时变化数据.对震相走时变化数据分析发现,在2015年11月23日祁连5.3级和2016年1月21日门源6.4级地震发生前后震源区附近台站存在明显的震相走时变化,推测导致这种异常变化的原因是震源区的速度发生了改变.这一观测结果说明主动源方法可能成为地震预测的一种新途径.     

上地壳纵横波速度结构相关反演成像方法

基于纵横波初至走时数据的层析成像方法越来越广泛地被应用于揭示不同构造域壳幔速度结构特征.我们从同一地质体的纵横波速度属性相关这一基本思想出发,提出一种相关反演成像的方法:纵横波速度反演交替进行,在迭代反演过程中每通过一次反演获得相应的纵波速度(或横波速度)结构后,更新相应的纵横波速度比模型以及相应的横波(或纵波)速度反演的初始模型,然后继续开展后续横波(或纵波)速度反演工作.在反演过程中依据纵横波速度的相关性信息和射线路径长度将走时残差以不同权重分配到射线路径经过的单元,依据网格节点周围平均的慢度扰动更新速度模型.正反演过程分别基于有限差分走时计算方法和反投影成像方法.两种典型模型试验表明,该技术应用于上地壳速度结构反演成像过程,可有效提高反演结果的可靠性,在很大程度上避免了常规单独反演纵波和横波速度过程容易带来的畸变和失真.该方法应用于重建青藏高原西部札达—泉水沟深地震测深(DSS)剖面下方的上地壳速度结构,揭示出与青藏高原西缘板块碰撞相关的上地壳速度结构特征.     

三峡地区上地壳结构的远震虚震源反射地震成像

远震虚震源反射成像方法利用远震初至波在台网之下地表与地下界面间形成的反射波(PPdp震相)波形资料进行台网地区地震反射结构研究.此方法先用台网各台站的平均初至波形求取震源信号,再用该震源信号与各道地震记录作反褶积从而取得反射剖面.本文介绍了远震虚震源反射成像的基本原理和实现步骤,并以三峡地区的观测资料为例,得到三峡库首区上地壳的反射地震剖面.成像剖面中解释出的四川盆地和秭归盆地的底界面位置和形态与地表地质观测和大地构造背景吻合.为验证虚震源成像的能力,本文使用弹性波正演模拟合成地震数据,经过处理实际资料一样的步骤获得虚震源成像结果.正演模拟表明,叠加多个远震的反射地震剖面可以有效地改善成像的信噪比和连续性;虚震源成像需要选择特定的震源频率范围,以减轻高频噪音以及低频造成的成像问题.在研究上地壳结构时,建议在不适合主动源采集和缺乏低频信号的地区尝试远震虚震源方法.     

井间高分辨率纵横波层析成像研究井间油藏

采用视速度-偏振井间波场分离法分离得到纵波和横波波场,使用跨孔地震走时层析成像级联方法计算井间纵波和横波速度结构以及泊松比空间分布.综合纵横波速度、泊松比和测井参数,分析两井间岩性和储层特性.数值模型试验表明该方法垂直分辨率达到主频波长的1/4,并能准确分辨倾斜断层和垂直断层.处理相同纵波资料结果表明本文方法分辨率远远高于以往的井间走时层析成像方法,比井间声波层析成像分辨率更高.使用该方法处理垦71区井间资料,得到同台同源纵波和横波速度结构和泊松比分布.泊松比的低/高变化与测井参数指示的砂/泥岩层基本吻合.根据泊松比分布,参考岩石地震物理学测试数据,可以区分井间介质中的泥岩层、砂岩层,以及砂岩层中的饱水和饱油区,确定储层的连通性,圈定井间的剩余油藏.     

内蒙古准苏吉花钼矿及外围反射地震和层析成像探测

由于金属矿区地质构造的复杂性,地震反射方法在金属矿区的应用效果一般较差.为解决金属矿勘查中的方法技术问题,在内蒙古准苏吉花斑岩型钼矿床及其外围地区开展了地震层析成像和高精度反射地震联合勘探的方法技术研究.高精度反射地震采用2台套大功率可控震源激发,5m道间距,960道接收,80次水平叠加的工作方法;地震层析成像采用了1000道采集,10m道间距,9990m接收排列长度,采用炸药震源激发,炮间距约2500m,最小炮检距10m,最大炮检距10500m,采用排列中间或单边激发的相遇观测系统.两种探测方法均获得了能清晰反映深部地质结构和构造的反射地震和层析速度剖面.试验研究结果表明,地震层析成像不但可弥补反射地震资料在探测浅表层方面的不足,而且还可为反射地震资料偏移处理提供有用的速度信息,从而提高反射地震资料的处理效果;该联合勘探结果还为在该区寻找深部隐伏金属矿指明了新的找矿靶区.     

多震相走时联合三参数同时反演成像

采用新近研制的分区多步不规则最短路径多震相地震射线追踪正演技术,结合流行的子空间反演算法,提出了一种联合多震相走时资料进行地震三参数 （速度、反射界面和震源位置） 同时反演的方法技术.数值模拟反演实例、以及与双参数 （速度和反射界面或速度和震源位置） 同时反演的对比分析表明：三参数同时反演成像结果大体接近双参数同时反演成像的结果.另外,噪声敏感性试验表明：所提算法对到时数据中可容许的随机误差并不敏感,结果说明多震相走时的联合三参数同时反演成像方法技术不失为一种提高走时成像空间分辨率、进而降低重建模型参数失真度、行之有效的方法技术.     

大容量气枪震源特征及地震波传播的震相分析

利用大容量气枪震源在陆上水库进行地震波激发试验,研究陆上水库环境下激发气枪震源所产生的地震波特征及传播距离. 试验结果表明,大容量气枪震源是具有丰富的10 Hz以下低频信号的低频震源,其激发的地震波具有传播距离远,穿透深度深的特点. 在185 km长的测线上均记录到了气枪信号,成功检测到Pg,Pc,P2,PmP和Pn等多组震相,并在此基础上对地下深地壳结构进行了一维速度结构正演,讨论了该区域壳幔过渡带的低速结构. 气枪震源还具有一般炸药震源不具有的特征,如长期定点重复激发和有效转换S波的优点,是陆上进行长炮检距深穿透地下结构研究的一种优良人工震源.     

GPS在山区滑坡变形监测中的应用

山区滑坡的稳定性一直是倍受关注的一个重要安全问题。本文讨论了滑坡位移传统监测方法的缺陷和新型的基于GPS的自动监测技术所具有的独特优势,介绍了适用于山区公路滑坡位移监测的高精度的GPS技术。实践表明,采用GPS技术进行山区滑坡的稳定性监测,具有可操作性更强、精度更高、不受气候条件约束以及高度自动化等优点,能够为预测边坡可能出现失稳破坏的部位和变形破坏时间提供更可靠的监测资料,因而GPS监测技术值得在山区滑坡的变形监测领域中推广使用。     

2008年中国四川汶川大地震的地震断层

1 四川大地震概况 2008年5月12日西藏高原和四川盆地交界处发生大地震,从中国中部到西部的广阔地区遭到严重灾害.据中国政府发表的信息,到7月1日为止,已有69 195人死亡,18 404人下落不明,374 177人受伤,受灾总数达4 600万人.这次中国内陆发生的四川大地震,因震源在汶川而被正式命名为汶川地震.     

2019年中国大陆地震灾害损失述评

本文列出了2019年中国5.0级（含）以上地震目录，对中国大陆地震灾害情况和主要特点进行总结。结合有关省（自治区、直辖市）地震局的地震灾害评估报告和相关资料，分析主要震例的经济损失结果和灾害特点，并结合1998年以来中国大陆自然灾害与地震灾害统计数据，分析对比地震灾害致灾情况占全部自然灾害的比例变化特征。     

2014年云南地震灾害综述

根据2014年云南地震活动及云南省地震局2014年地震灾害损失评估报告,对2014年云南地震灾害进行了简述,并与全国地震灾害、云南省自然灾害及1992~2014年云南地震灾害等资料数据对比分析,总结出2014年云南地震灾害具有灾情重、损失大、呈区域性差异等特征。     

HMT法探测花岗岩差异风化的应用研究

通常情况下花岗岩岩性稳定、岩石完整,是隧道工程的理想围岩.我国沿海地区花岗岩覆盖普遍,但因气候炎热,秋夏两季多台风暴雨,降雨量丰富,化学风化作用剧烈,使得花岗岩差异风化严重.风化作用不仅仅发生在近地表,而且深切入地下达数百米,常穿过隧道洞身.本文以新建厦门至深圳高速铁路(简称厦深高铁)某隧道工程勘察为例,采用探测深度大、工作方便的天然场源高频大地电磁测深法(HMT),探测花岗岩差异风化情况.四条相邻测线综合探测结果表明:根据HMT法二维反演剖面图中电阻率的差异,成功解释了已开挖段的施工塌陷范围,并预测了将要开挖段的强风化弱地质结构分布范围;通过垂向相对低阻异常特征定量推断了岩体风化带向下延伸情况,为隧道安全施工提供了科学指导.     

Methods of the Theory of Water Flow in Porous Media in Problems Arising in Bog Watering

The analysis of hydrogeological problems arising in bog watering by methods enabling the depth to groundwater table to be controlled was used to develop a method for estimating the efficiency of such control when data for directly solving groundwater flow problems are lacking. The effect of nonmonotone dependence of the rate of groundwater level rise on the hydraulic conductivity of peat underlain by high-permeability sand rocks is described. This effect is shown to be significant in assessing the potentialities of the operational control of groundwater level in bog massifs with this type of geological structure.     

Nonlinearity in the response of soils in the 1995 Kobe earthquake in vertical components of records

Strong motion records provided by seismic vertical arrays allow estimation of stress–strain relations in soils at depths from the surface to the location of the deepest device. As an example, time-dependent nonlinear soil behavior was estimated in vertical components of records obtained in the epicentral area of the 1995 Kobe earthquake. Degradation of the rigidity of soils in the strong motion was observed. The constructed nonlinear models of the soil behavior were used for estimating the nonlinear parts in the ground response by the nonlinear system identification technique. Nonlinear parts in the ground response were found to be as high as 50% at 2 km from the fault and 10% at 6–15 km from the fault plane. Odd types of nonlinearity, such as cubic, the fifth, seventh, etc. order, were found to be typical for soils, whereas, nonlinearities of even types are usually weak, but increase in liquefied soils.     

2009年秋季武汉大东湖北湖水系水生植物调查

武汉大东湖北湖水系包括北湖、严西湖、严东湖、竹子湖、清潭湖.2009年秋季对北湖水系湖区水生植物调查结果表明,水生植物分布面积达3.89km2,占整个水域面积的14.8%,总现存量(鲜重)为17834.28t;现有水生植物49种,隶属于20科36属,苦草(Vallisneria spiralis)、穗花狐尾藻(Myri...     

Characteristic of microalgae development in the Sea of Okhotsk in winter and modeling of their annual dynamics in Aniva Bay

The possibility of forming of higher diatomic biomasses in winter in the waters of the Sea of Okhotsk water and Aniva Bay is considered. Data of field observations, satellite information, and a mathematical model describing the transformations of compounds of biogenic elements (C, Si, N, and P) are used for this purpose. Field observations confirmed that active microalgae reproduction takes place in the ice of the Sea of Okhotsk. Determinations of their species composition were carried out. The active development of diatoms in winter was confirmed by the analysis of satellite observations during the examination of chlorophyll “a” dynamics on the sea surface. Mathematical modeling yielded quantitative data to characterize the development of diatoms in winter and within the year and interrelated variations in nutrient concentrations and the biomass of planktonic community in Aniva Bay. This is the first analysis of this type for the Sea of Okhotsk.     

Mechanism of formation of deep basins in continental crust in fold belts

Formation of deep basins in continental crust is usually explained by stretching. Intense stretching produces typical deformations in sedimentary cover. These deformations are observed in rift valleys. Deformations produced by stretching can in principle be revealed in presentsedimentary basins. There are also simple ways to reveal such deformations in fold belts, where the remmants of numerous deep basins in the continental crust were found. The sedimentary cover structure was analyzed in the Urals, Appalachians, Scandinavian Caledonides, North-American Cordilleras and in the Alpine, Verkhoyansk and Franklinian fold belts, but no deformations that are typical for significant stretching of continental lithosphere have been found there in most of the deep basins in the continental crust. These basins were commonly formed in cool cratonic areas by very rapid subsidence of the duration of a few million years. Such subsidence cannot be explained by thermal relaxation. Thrust loading as a cause of subsidence can also be excluded in most cases. The authors suggest a gabbro to eclogite transformation with the destruction of the basaltic layer as a possible cause of rapid subsidence. This occurs under upwelling of wet asthenosphere of not too high temperature to the base of the crust. Crustal attenuation from destruction of the basaltic layer permits an intense subsequent crustal shortening. This may explain why continental crust was intensely compressed only in those regions, where rapid subsidence of large magnitude took place.