爆破地震测深非纵数据处理及解释的方法研究

在爆破地震测深工作中，为了更加深入地研究地壳上地幔的速度结构特征，往往在某些关键地区布置非纵观测系统，与广角反射相配合，实现对测区的地壳结构在三维空间上的控制。然而，对于爆破地震测深中非纵资料的处理及解释，就目前来说，尚无一个成熟且完善的方法。本文从一般化的情形入手，即目标界面为倾斜的平界面，而且目标界面可以存在错动，对目标界面反射波的运动学特征进行分析，对非纵资料的处理及解释方法进行研究和探讨。实际应用结果表明，该方法在非纵数据处理及解释工作中是十分有效的。     

磁性层顶底埋深的功率谱计算方法及影响因素

功率谱法是计算磁性层顶、底界面埋深的常用方法之一,但是它在实际应用过程中受到一些因素的影响,可能会使解释结果产生偏差.利用磁异常功率谱对二度磁性体的顶、底界面埋深进行计算,通过对其高阶导数的功率谱计算埋深的近似公式的分析,探讨了影响功率谱计算埋深的因素,提高了该方法的可靠性.     

基于改进Krylov子空间算法的井中激电反演

井中激电是二次找矿重要的地球物理勘探手段,快速而稳定的正反演算法有助于方法的推广和应用.本文在正演模拟中,给出了考虑井眼影响下的网格剖分方式;用右端项校正技术减小边界效应和源点奇异性引起的模拟误差;并采用循环Krylov子空间算法提高多线性方程组的求解效率.反演用Gauss-Newton法结合Jacobian-free Krylov迭代求解技术,给出了Jacobian矩阵向量积的简化计算方法;用不精确预处理共轭梯度法对模型修正量方程近似求解以减少计算量;采用不同于正演的反演网格剖分降低不适定性.数值算例验证了相关算法的有效性和可靠性.     

HQ-E爆破地震测深剖面的地壳浅部精细结构及其地质构造研究

HQE爆破地震测线的地壳浅部的精细结构研究结果表明,上地壳的速度结构由疏松盖层、沉积层、加里东褶皱构造层及元古宙结晶基底等4个构造层构成,且大致以武夷山为界,宁都以西的低速凹陷区与中新生代沉积盆地相对应,加里东褶皱基底底部剧烈起伏,其最大埋深可达10km;而在宁都以东地区,地表速度明显增大,且加里东褶皱基底底界的深度明显变浅,仅为3～5km。笔者根据地壳浅部速度精细结构的变化特征对剖面沿线的构造单元进行了划分,并对邵阳盆地、衡阳盆地、茶陵盆地及泰(和)兴(国)盆地等盆地的分布范围、性质、基底及其主要地层分布进行了初步的分析和探讨。     

新—甘地震测深剖面的地壳速度结构及大地构造单元划分

根据新—甘地震测深结果,以纵波为主,建立了剖面内地壳速度结构模型,结合横波资料对地壳结构进行了研究。确定出超壳断裂14条;划分出一级构造单元4个;二级构造单元8个。从而,对大地构造和地壳演化提出新的认识,为深入研究区内基础地质具有重要意义。     

人工神经网络系统在接收函数反演中的应用

为使接收函数的反演更为简便,本文提出了一种基于人工神经网络误差反传(BP)算法的接收函数反演新方法,该方法采用人工神经网络反演系统,避免了接收函数反演过程中复杂的地震响应计算及耗时的雅可比矩阵计算,只需经过学习训练就能够解决复杂的实际问题,而且具有记忆功能,这使接收函数的反演工作具有延续性和可继承性.理论数据的反演计算结果表明,该方法是切实可行的.     

喜马拉雅造山带的地壳上地幔结构——近震反射观测结果

2002-2005年完成了穿越喜马拉雅山的宽频地震探测,采用了沿剖面紧密排列的台站布置并获得了近震中的反射波资料,这对地壳和岩石圈内部速度界面的研究有重要意义.地震数据及研究结果表明,青藏高原的地震主要发生于上地壳范围内,高原莫霍面反射波的纵波PmP与横波SmS波至清晰可辨且有很强的能量,在跨越雅鲁藏布江时PmP和SmS均发生了错动,表现为北深南浅.在改则至鲁谷沿线所记录到的发生在拉萨地块的Fw21事件的地震数据中,拉萨地块内部的莫霍面反射波,尤其是SmS波至非常清晰连续,地壳纵波平均速度为Vp=6.3km/s,表明拉萨地块内部Moho面平坦、连续,不存在突起与错位.在此Moho面之前出现壳内较强反射界面,埋深45kin可能正是下地壳的顶界面.P208事件中PmP和SmS均清晰可见,然而在距震中450km及其以远地段存在两个清晰的震相PLt及SLt,并且其能量很强,可能是位于160km深处的岩石圈底界面的反映.根据对近震资料的分析研究,本文建立了该地区的地壳上地幔的结构模型.     

利用小波变换提取面波群速度

选取了几种常见的小波母函数,分别提取了同一理论下的面波数据的群速度,并与理论群速度进行对比,结果表明Morlet小波提取面波群速度的效果最好.此外,将Morlet小波与常用的多重滤波提取群速度的结果进行了比较,结果表明: ① 多重滤波法非常依赖高斯滤波系数α的取值,α的取值应随面波周期的增大而减小;② 在α取值得当的前提下,在20—35 s周期范围内多重滤波法提取面波群速度的相对误差比Morlet小波小,在周期大于35 s时,两者相对误差相近; ③ 合适的α值的选取需在不同周期段耗费大量时间进行大量试验,这说明多重滤波法不具备自适应性;而采用小波变换分析短周期信号时,时间窗变窄,频率窗变长,当分析长周期信号时,时间窗变长,频率窗变窄,具有对信号的自适应性,这是小波变换相比多重滤波法的最大优点.      

台湾-阿尔泰地学断面阿尔金-龙门山剖面的地壳纵波速度结构

通过分析阿尔金—龙门山地学断面的地震资料,建立了该剖面的地壳纵波速度结构。研究结果表明,阿尔金北侧的塔里木盆地地区莫霍面为50km,而在其南侧的祁连地块莫霍面突然加深至73km,在柴达木盆地莫霍面又抬升至58km左右,然后,在松潘甘孜地块莫霍面降至70km,并呈现为台阶状向龙门山方向抬升到60km左右,最低速层,而在其南部地区则没有低速层出现,推测低速层为地壳中部的局部熔融物质,阿尔金—龙门山剖面上的两个莫霍面坳陷区分别与祁连地块和松潘—甘孜地块上的两个莫霍面坳陷区相对应,指示出这个两个地块具有较深的山根,青藏高原北部的巨厚地壳很可能是由于中生代以来发生的印度板块与亚洲板块碰撞时受到来自东西及南北方向的挤压,使地壳缩短所致。