沉积盆地台网稀疏地区中等强度浅源地震起始深度测定——以2013年前郭MS 5.8和2016年Fairview MW5.1地震序列为例

沉积盆地中的中等强度浅源地震起始深度不仅是地震成灾研究的重要参数,还是深地下工程开采诱发地震成因研究的关键信息.然而在台网稀疏、沉积层结构复杂的盆地地区,仅利用直达波到时,常常难以获得较为准确的地震起始深度.基于参考事件的Pn/Pg相对定位方法加入Pn震相,可以有效提高震源深度的测定精度.本文针对松辽盆地中2013年前郭M_S5.8地震序列以及Oklahoma州2016年Fairview M_W5.1地震序列,利用Pn/Pg方法测定了两个地震序列中较大地震的起始破裂深度.结果显示:在2013年前郭地震序列中,两个较大地震起始深度和质心深度均在3~5 km左右,震源机制中含有较大的非双力偶源成分.而2016年Fairview M_W5.1地震,主震起始深度约7 km,质心深度约8 km,5个较大的前震则深度分布在5~9 km.根据上述测定结果,推测2013年11月前郭M_S5.8地震序列可能与震源附近的注水活动有关,而2016年Fairview M_W5.1地震则可能由较远处注水活动触发.     

厂房动力特性测试及加固效果评估

介绍了对某生产厂房的动力特性现场测试和对厂房结构的模态分析及谐响应分析结果。在掌握该厂房振动规律的基础上，针对厂房结构的特点提出增设钢斜撑的方法进行加固处理。并用有限元方法进行了计算分析和加固效果评估。     

三跨空冷支架结构体系动力特性测试研究

空冷支架结构体型独特,属典型的上刚下柔型结构,且质量80%集中在上部,抗震及抗风计算非常重要,虽然结构物的固有频率及振型可以通过结构动力学的原理计算得到,由于实际结构受组成材料、周围结构等因素影响,经过简化的计算简图与实际结构总有一定的差异,因而计算值与实际值一般有较大的误差.文中对神木的三跨结构采用脉动法进行现场测试,得到结构实际的动力特性数据,包括结构的自振频率、振型等,并和计算数据进行对比,提出了在抗震设计中应注意的问题.     

多频海底声学原位测试信号消除干扰研究

多频海底声学原位测试系统是由国家海洋局第二海洋研究所自行研制的国内首套海底声学原位测试系统。对多频海底声学原位测试系统的测试信号处理方法进行了初探。海底声学原位测试信号难免会包含干扰信号,其将影响到海底沉积物特性提取的准确性。通过对多频海底声学原位测试系统的测试信号进行基于小波分解的自相似性分析,发现信号在不同尺度上都相似于其本身,说明干扰信号与有效信号在频谱分布上并没有太多差异,通过频率域滤波难以消除干扰信号。将小波分析方法引入海底声学原位测试信号消除干扰信号处理中,利用小波对信号进行分解并经过小波系数选择与信号重构后,消除了干扰信号,并保留了有效信号。     

江西相山火山盆地地质结构研究:来自大地电磁测深及三维地质建模的证据

江西省相山火山盆地是我国第一大、世界第三大火山岩型铀矿田,其西部牛头山一带铀矿勘探中发现深部有大垂幅的Pb-Zn-Ag矿化.60多年来,以该矿田为对象开展的研究取得了一系列丰硕成果,但对火山机构的认识仍不确定.我们采集了涵盖该火山盆地主要地质体的1386块钻孔岩芯标本和243块地表岩石标本,开展了电阻率、磁化率、密度等物性参数测量,并在火山盆地中施测了19条MT剖面(2条骨干剖面和17条精细剖面),对3000 m以浅主要地层、岩体和断裂带等目标地质体的三维展布特征进行了解译和三维建模.研究结果表明:(1)相山火山盆地具有变质岩-花岗岩双基底.基底变质岩系顶界面表现为南北分带(三隆间两凹)和东西分块(两垒夹一堑)的三维地质格局;南西部有加里东期花岗岩侵人,具有似层状的空间展布特征;盆地基底变质岩系与上覆火山-沉积岩盖层之间呈连续的水平低阻异常带,不整合界面清晰.(2)打鼓顶组火山岩呈似层状产出,主要分布于盆地西部;在河元背一船坑一杏树下一带识别出近东西走向厚层的流纹英安岩凹槽,相山铀矿田西部探明的主要铀矿床分布在该凹槽内或其边缘.鹅湖岭组火山岩总体形态呈蘑菇状,在盆地中部厚度较大.在相山主峰半径约2 km的范围内,发现自下而上贯通式的低阻异常,推测是鹅湖岭组碎斑熔岩喷发的通道相(火山颈相),其火山颈呈陡立管状,深部向南东倾伏,浅部向南东撒开.后期花岗斑岩呈岩墙-岩床组合状,总体构成一个向西开口的环形岩体.打鼓顶期主要岩浆通道位于相山顶一巴山之间,次岩浆通道位于河元背;鹅湖岭期火山活动主岩浆通道也位于相山顶一巴山之间,次岩浆通道位于河元背、阳家山(芙蓉山)、严坑和柏昌.(3)火山盆地中断裂构造发育,MT测量结果显示存在7条北东向、4条北西向和1条南北向格架性断裂构造(其中一条新发现的北东向断裂隐伏于白垩纪红盆之下),盆地北部发育1条弧形火山塌陷构造,表现为大规模延续的低阻异常带.     

加入多次波的长时窗接收函数主成分分析及其在张八岭构造带地壳分析中的应用

接收函数主成分分析方法可以有效地提取单台接收函数中蕴含的台站下方地壳结构和速度各向异性信息,本文在原有理论基础上将该方法应用于加入了多次波的长时窗接收函数.通过位于郯庐断裂带张八岭构造带的滁州台和嘉山台的数据进行分析验证,并估计了该地区地下结构和速度各向异性信息.测试结果表明：相较于仅对Ps转换波的接收函数主成分分析研究,扩大时窗范围、加入多次波后,利用第二主成分重构的径向接收函数中信息更加丰富,且更有利于对构造特征和速度各向异性进行约束.研究同时发现,重构的接收函数在多次波的时窗内的稳定性更强.实际数据结果显示：张八岭构造带东缘滁州台下方地壳底部具有倾向指北、向下倾斜不超过20°的构造特征,壳内具有快轴方向近似平行于郯庐断裂带走向且不大于7%的速度各向异性.而嘉山台下的地壳横向结构变化幅度不大,具有较弱的速度各向异性特征,但沉积层底界面表现为近北东走向,向东南下倾的构造特征.这种差异的地壳结构特征也指示出该构造带在演化过程中具有较高的非均一性.     

瑞利光学厚度模型的适用性讨论与条件性构建

瑞利散射是生活中重要而又常见的自然现象之一,瑞利光学厚度是衡量瑞利散射强度的重要指标。通过对大气散射理论和瑞利光学厚度理论的梳理,总结了现有瑞利光学厚度两类模拟模型的优缺点。随着全球气候变化中CO_2浓度已突破400 ppm,近似数值模型因受到大气温度和CO_2浓度为300 ppm的背景条件的限制会导致部分模型误差的增加;而理论离散模型虽然有明确的物理意义,对CO_2浓度也具有自适应性,模拟结果理论上可信可靠,但各相关输入物理参数求解复杂。为获得满足CO_2浓度为400 ppm的近似数值模型,通过对不同高度和纬度的九个试验地点,以理论离散模型为基础,模拟特定大气条件下(P0=1 atm, T=15℃, CO_2=400 ppm)的瑞利光学厚度。通过拟合分析得出,瑞利散射强度与波长的4.529次方成反比,且在紫外—蓝波段CO_2浓度对瑞利光学厚度的贡献在10~(–4)—10~(–3)数量级。因此,在CO_2浓度发生改变的情况下,以理论离散模型为主要算法模拟瑞利光学厚度将能更好的提高模型的自适应性并减少模型本身带来的误差;并通过该模拟结果可进一步获得该大气条件下的计算简单方便的数值模拟模型。     

双相介质地震勘探纵向分辨率研究

利用地震响应分辨地下地质现象的能力,取决于地震记录分辨率的大小,基于双相介质模型研究地震勘探分辨率可以促进油气资源、海洋高分辨率地震勘探技术的应用与开发.基于BISQ双相介质模型,结合相速度与衰减分析,研究了雷克子波在双相介质中传播时纵向分辨率随传播距离的变化.同时,分析了渗透率、黏滞系数、喷射流长度等模型参数变化对于纵向分辨率的影响.研究表明:由于BISQ模型的衰减机制,雷克子波在传播过程中,主频不断向低频端移动,分辨率不断降低;在其他条件相同时,渗透率增加,分辨率相对较高,黏滞系数增加,分辨率相对较低,喷射流长度增加,分辨率相对较低;子波纵向分辨率在传播距离不非常大的情况下,分辨率与传播距离可以近似的作为线性关系处理.     

图像边缘检测方法在地震剖面同相轴自动检测中的应用研究

为了提高地震剖面的信噪比和分辨率,使同相轴容易识别和追踪,便于地震资料解释,应用图像边缘检测方法检测地震剖面的同相轴.通过对比各种边缘检测方法对地震剖面的边缘检测效果,确定使用Canny算子对地震剖面进行边缘检测.但边缘检测的结果是灰度突变区域的包络线,并不能直接作为同相轴检测结果.根据地层反射同相轴灰度值较大这一特性,提取强灰度包络线的中轴作为同相轴的检测追踪结果,得到了正确的同相轴检测结果.并经过消除检测结果中的斑点边缘后,使同相轴显示更加清晰.     

基于BISQ模型的各向同性孔隙介质弹性波三维交错网格高阶有限差分数值模拟

从BISQ模型弹性波的本构方程和运动方程出发，推导出了基于BISQ模型的各向同性孔隙介质弹性波三维高阶交错网格有限差分算法，进行了数值模拟，在低频下能看到明显的快纵波、快横波和微弱慢纵波，在高频情况下可以看到明显的快纵波、快横波、慢纵波和慢横波。在三维情况下对比了xoz、xoy、yoz平面内的波场切片，并对平行xoz平面，不同y值处的波场切片进行了对比，结果证明三维数值模拟可以从不同角度更好地反映波场的传播特性。