陶乐地震台地表与井下地震计记录波形对比研究

为定量研究地表与井下背景噪声的异同,在同一台站地表架设地震计,与井下地震计进行同步观测。首先选取样本数据计算背景噪声功率谱密度,分析不同类型地震计安装在不同深度时功率谱密度及平均噪声RMS值的变化特征。通过对比分析3种地震计记录的近震和远震波形发现,地表宽频带、短周期和井下短周期地震计记录的近震波形都比较清晰,震相易于识别,且地表宽频带与井下短周期地震计记录的远震波形更清晰;而地表短周期地震记录的远震波形较差,失真严重,震相不易识别。在进行震源频谱对比分析中发现,相对于地表地震计,井下地震计记录的近震波形在7~12 Hz频段受干扰较为严重,远震波形则在4~7 Hz频段受干扰严重,震相分析时需慎重处理。     

碎屑岩储层模型的转换波正演模拟波场特征及其分辨率分析

基于东部某油田物性资料,建立典型碎屑岩储层模型,利用弹性波方程交错网格有限差分正演,对模型进行多波正演模拟。
通过分析正演模拟的炮集记录、叠前偏移剖面以及振幅属性,总结了多波正演的波场特点及其分辨率。分析结果表明,转换波反射频
率比纵波的低,能量随偏移距的增加而增加,零偏移距处能量为零;转换波在地层厚度为λ/4处发生调谐效应,调谐振幅属性变化规
律与纵波变化规律一致;综合考虑该区纵波、转换波波速以及不同深度的纵波、转换波中心频率变化,可知在该区目标层深度转换波
分辨率低于纵波分辨率。      

利用深源近震高频Ps转换波震相研究松辽盆地沉积层结构

本文利用高频深源近震地震波形数据的R/Z比来获取沉积盆地速度结构,并以2011-05-10发生在黑龙江省与吉林省交界处(131.09°E,43.32°N)的M W5.7深源地震(深度554.9 km)为例,分析位于松辽盆地沉积层内部NECESSArray中的22个台站记录到的0.5~2 Hz数据,利用沉积盆地对地震波的到时延迟效应及P波和Ps转换波的振幅信息,通过对沉积盆地底部剪切波速度与厚度进行网格搜索获得松辽盆地的速度结构。结果显示,22个台站下方的沉积层顶部剪切波速度为0.1~1.0 km/s,且盆地边缘速度较大,盆地厚度为0~6.5 km,总体呈现内部大于边缘的状态。与已有结果相比,本文结果在沉积层边缘地带较符合实际趋势,表明利用高频近震深源Ps转换波的方法可以较好地获得沉积盆地内部的速度结构。     

三峡库首区最小一维速度模型研究

根据三峡台网2001～2006年记录的490个地震事件中的7 330条P波和3 524条S波到时资料,利用Kissling方法得到了三峡库区最小一维P波和S波速度模型以及台站校正值,并应用于地震的精定位.重新定位后地震走时残差均方根从原来的0.56 s下降到0.41 s,地震定位精度在经度、纬度、深度方向上有了较大提高.     

大兴安岭隆起北段最小一维速度模型反演和地震重新定位

使用2009-01-01～2017-03-30内蒙古地震台网和邻省台网记录的大兴安岭北段地区593个天然地震的3 848条P波到时数据，应用VELEST方法反演大兴安岭北段地壳一维P波速度模型、台站走时校正值和重新定位结果。联合反演获得的台站走时校正值反映了地壳速度的横向不均匀性及台站下方波速异常，大兴安岭北段东南侧速度高于西北侧；重新定位结果中，震中位置在空间上更加收敛；震源深度剖面图显示，大兴安岭北段西北侧震源深度较浅，东南侧较深，大兴安岭山脊区域震源深度分布下限较深。     

影响山西台网地震定位因素的定量分析

基于山西地震台网现有的台站布局,利用数值模拟方法定量分析地壳速度模型、台网布局及震相拾取精度等因素对震源位置测定的影响,结果显示,3种因素对准确测定震源位置的影响不同。地壳速度模型中上地壳速度对震中位置的影响最大,而震中位置对莫霍面速度变化的反映更为灵敏。单独改变地壳速度模型引起的震中位置偏差通常不超过5 km,震源深度对地壳速度模型的变化十分敏感,尤其是莫霍面深度,最大偏差可能超过20 km。在不考虑其他因素的条件下,P波拾取精度在4 s以内测定的震中位置和震源深度最大偏差不超过2 km和5 km。当地壳速度模型适宜且震相拾取精度较高时,最大空隙角在0°～180°的台站布局对震源位置的约束较好,震中偏差基本小于1 km,震源深度偏差略大(约为2 km)。     

滇西北三江并流地区地壳S波速度结构北大核心CSCD

对滇西北三江并流地区36个台站记录的远震波形数据进行处理,提取径向P波接收函数,基于中国地震科学实验场地区地壳剪切波速模型获取不同区域的初始模型,采用时间域线性反演方法和bootstrap重采样技术,反演各台站下方的S波速度结构。结果表明:1)研究区地壳S波速度结构整体以澜沧江断裂带和27.5°N为界,表现出明显的区域差异。在上地壳,S波速度在0~25 km深度范围内存在由地表向壳内延伸的低速层,但不同区域低速层厚度存在较大差异,27.5°N以北低速层较为发育,厚度在20~25 km之间;27.5°N以南,澜沧江断裂带东西两侧低速层厚度差异明显,断裂带以西在10~25 km之间,断裂带以东约4 km。2)在下地壳,S波速度在横向上以澜沧江断裂带和27.5°N为界,表现出NE与SW区域以相对低速为主,NW和SE区域以相对高速为主的分布特征;垂向上,怒江断裂带中南部和金沙江-红河断裂带北端附近局部区域25~45 km深度范围内存在低速体,与上地壳低速层相连。3)澜沧江断裂带为地壳厚度和S波速度变化的重要分界面,对滇西北三江并流地区的构造演化过程具有控制作用。     

地震计与垂直摆倾斜仪同点观测数据对比

利用垂直摆倾斜仪与地震计进行同点观测对比实验。将传感器输出信号统一采样后,以时域背景噪声包络为标准对数据进行统一量化,计算振幅谱,根据振幅随频率的变化判断2种仪器对不同信号的检测能力。在此基础上,以背景噪声、地震波、固体潮汐为天然测试信号测试2种仪器的检测能力。结果表明,对于固体潮汐所在的长周期频段的信号,垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计,地震计在该频段的记录数据主要来源于仪器噪声;对于远震面波,2种仪器皆有较好的记录效果,其中垂直摆倾斜仪记录的振幅大于地震计;近震及地方震引起的高频地震动处于垂直摆倾斜仪设计的响应通带之外,数据可比性不大。     

珊溪水库地震与构造地震波谱时-频特征的对比研究

基于2002~2006年浙江地震台网记录的数字化波形资料,利用时-频分析方法,研究了珊溪水库诱发地震和构造地震波谱的时-频特征,发现两者的P波波谱存在差异:1)水库诱发地震P波主频低于构造地震;2)水库诱发地震P波频率成分比构造地震丰富,能量密度频谱随频率轴展布较宽,且出现多个能量较强的频率段;3)水库诱发地震P波能量强度的峰值在整个波列中出现时间较构造地震早且能量衰减快。     

2012年新源和静6.6级地震前后P波速度结构的演化

基于新疆区域地震台网记录的地震观测报告,采用有限差分层析成像方法反演新疆天山中东段地区的地壳P波速度结构,获得了2012年新源和静6.6级地震前后该区域12 km和24 km深度处半年尺度的P波速度结构的时间演化过程。结果表明,12 km深度处震前震源区及附近区域P波速度差在空间上形成NNE向变化剧烈的高值异常区,异常幅度达0.3 km/s。这种明显的速度差异表明,将半年尺度不同时间段相同深度的P波速度进行差分析,能较好地反映一定区域内地壳介质特性的变化。     

深源远震波形反演介质层状结构

在远场正演计算的基础上，运用３０°～９０°的四个不同深源远震记录波形，通过试错法选取台站下方的结构，借助波场反向重建算法，反演确定宜昌台站下方的速度结构。这一算法的实现有助于提高用试错法所得结果的可靠性和精确度，对于利用天然地震资料研究地球深部构造有一定的实用价值。     

秦岭-大别及邻区S波速度及其在秭归地震定位中的应用

在秦岭-大别造山带及邻区背景噪声相速度成像的基础上，用近邻算法反演得到深度6～38 km范围内的S波速度分布图像。依据S波速度结构建立湖北分区速度模型，并将该模型应用到2017-02-23秭归3.8级地震和06-16秭归4.3级地震定位中。结果显示，分区模型得到的总体平均误差比一维模型的更小，与三峡台网定位结果相比分区模型得到的定位结果偏差也更小。     

珊溪水库地震波速比时空分布特征

选取P波、S波到时差Δt≤14s的台站数据,使用多台和达法计算珊溪水库地震序列地震波速比,结合地震序列的时空分布特征和发震构造,分析序列的波速比时空分布特征。1)珊溪水库90%的地震波速比分布在1.66~1.75,波速比平均值为1.70;2)珊溪水库地震序列包含有多组地震活动,每组地震的波速比呈开始快速下降之后缓慢上升的变化,每两组地震之间的波速比呈现逐渐增大的趋势,其波速比的变化特征可以归纳为"下降-回升-发生一组地震";3)波速比的变化和震中位置的迁移有一定关系,地震迁移到新的位置时最初几次地震的波速比较大,随后波速比逐渐减小;4)波速比沿深度方向和双溪-焦溪垟断裂方向分布不均匀,位于水库淹没区的双溪-焦溪垟断裂西北段波速比较小,位于水库库岸的双溪-焦溪垟断裂东南段波速比在深度方向上的变化最复杂,存在两个高、低值相间的区域,4级以上地震均发生在这一段5~8km深度处的波速比高、低值过渡区域。     

A new method for the estimation of oceanic mixed-layer depth using shipboard X-band radar images

Shipboard X-band radar images acquired on 24 June 2009 are used to study nonlinear internal wave characteristics in the northeastern South China Sea. The studied images show three nonlinear internal waves in a packet. A method based on the Radon Transform technique is introduced to calculate internal wave parameters such as the direction of propagation and internal wave velocity from backscatter images. Assuming that the ocean is a two-layer finite depth system, we can derive the mixed-layer depth by applying the internal wave velocity to the mixed-layer depth formula. Results show reasonably good agreement with in-situ thermistor chain and conductivity-temperature-depth data sets.     

山西地区地壳S波速度结构

利用山西及周边共44个宽频地震台2014-01~07地震噪声数据,反演瑞利波群速度和相速度频散,得到研究区域的三维剪切波速度。上地壳中,山西断陷带表现为较低的速度异常,而两侧的隆起区则显示高速异常;中下地壳主要表现为以北纬38.5°左右为界的南高北低的速度特征。大同盆地从浅部到中下地壳整体呈现为低速特征,与该地区广泛存在的火山群有关。     

广义S变换在地震数据处理中的应用与展望

总结了目前常见的广义S变换类型、原理与特点,归纳了现今广义S变换在时频域滤波去噪、时频谱分解、初至波识别与拾取及面波干扰压制等地震资料处理方面的研究成果。最后,展望了广义S变换在地震弱信号识别与提取、地震资料精细时变滤波、面波频散特性分析、背景噪声成像等研究方面的应用潜能。     

十字交叉排列面波压制方法及应用

考虑面波特征和古龙断陷区地震资料面波强的特点,提出面波压制的十字交叉排列法.该方法将地震资料中的炮点线和检波点线重排后,进行三维Fourier变换;在频率—波数域滤波后,进行Fourier反变换,实现面波压制处理.古龙断陷区地震资料面波压制结果表明,十字交叉排列面波压制方法具有很好的保幅性和实用性,能够为地震资料保幅处理提供较好的叠前预处理方法,可以在深层地震资料处理中推广应用.     

利用SH横波反射资料中的勒夫面波反演浅部横波速度结构

由于勒夫波速度与纵波速度无关,勒夫波多道分析方法具有频散曲线简单、能量清晰、反演过程中未知参数少、对初始模型依赖小、反演结果稳定、分辨率高等特点。实验结果表明,利用浅层SH横波反射地震数据中的勒夫面波信息,反演得到近地表横波速度结构,在浅层地质构造、断层位置、上断点埋深等方面与浅层SH横波反射地震剖面以及地质钻孔数据吻合较好。该方法可为地下构造解释提供更多依据,提高探测成果的可靠性。     

利用改进模拟退火算法反演甘肃兰州地区地幔转换带导电模型

地磁测深一维反演可以获得地磁台站下方地球深部电导率结构。将改进模拟退火算法应用于地磁测深数据的反演,并将基于反演过程中的所有优质解进行统计分析得到的期望值作为模型最优解。地磁测深合成数据的一维反演测试结果表明:对于无噪声的理论数据,传统模拟退火算法可以恢复出真实的电导率剖面;存在噪声时,相较传统模拟退火算法,改进模拟退火算法可以有效克服噪声影响,并在噪声低于可接受的水平时,得到非惟一模型参数的可靠估计结果。对兰州台站的实际数据反演结果表明:在地磁测深敏感的深度范围内获得了与前人一致的电导率剖面;但是在地幔转换带下层,反演得到的电导率偏低。结合岩石物理实验结果,推测兰州地区地幔转换带下层可能是干冷的,周围地区深部地幔柱可能影响不到兰州地区深部热状态。     

压力及温度对碳酸盐岩声波速度与频谱特征的影响实验

碳酸盐岩声波传播特征具有重要的应用价值,系统性地分析流体类型、流体压力、温度及围压对碳酸盐岩声波速度与频谱特性影响的研究仍需加强。选取四川盆地合川-潼南地区灯影组缝洞碳酸盐岩,开展了不同条件下的声波透射实验,分析了围压、孔隙压力、压力差、温度及流体类型对碳酸盐岩样品声波速度的影响及不同条件下透射声波的主频特征。研究结果表明:饱和地层水时声波速度对压力变化的敏感度较饱和氮气时低。压力变化过程中,声波速度变化幅度与岩样孔隙度为正相关关系。实验温度范围内,随着温度逐渐升高,饱和地层水、氮气岩心纵波速度、横波速度均小幅降低。当差应力较低时,通过改变孔隙压力来改变差应力的方式对应的声波速度大于通过改变围压来改变差应力方式对应的声波速度,当差应力较高时,结论相反。相同差应力条件下,声波速度对围压变化较孔隙压力变化更为敏感。定围压变孔隙压力与定孔压变围压曲线所对应的2条声波速度-差应力关系曲线的夹角及斜率差可定性反映岩样动态Biot有效应力系数相对大小。随着差应力增大,孔隙压力对有效应力的贡献逐渐降低。随着孔隙压力增大,纵波主频幅值、横波主频幅值均逐渐下降,随着围压增大,纵波主频幅值、横波主频幅值均逐渐增大,随着温度逐渐升高,纵波主频幅值、横波主频幅值均逐渐增大。研究结果有助于基于测井声波信息开展碳酸盐岩地层孔隙压力预测相关理论研究及工程应用。