地震资料相位差异分析方法与应用

为了适应复杂多变的地表条件,地震采集一般采用不同的激发、接收因素联合施工,由于各种激发方式与接收方式的工作原理不同,造成了地震子波相位特征各不相同,严重影响了同相叠加效果。根据高阶统计理论,研究并实现了双谱相位重构子波提取方法,得到了具有真实相位的地震子波;对两个相同位置的地震子波进行互相关,当两个地震子波的波形完全一致时,互相关结果就表现为零相位,而当两个地震子波波形不一致时,它们的互相关结果表现为非零相位,通过确定非零相位与零相位子波的相位差异,也就确定了两地震数据之间的相位差异。研究发现:可控震源与炸药震源存在90°左右的相位差,速度检波器与压电检波器存在90°相位差,可控震源与气枪震源资料相位差异不确定。     

电阻负载偶极天线辐射图形的数值研究

通过计算得出了低损耗介电半空间上的有限体积电阻负载水平电偶极的远场辐射图形，这些图形是由瞬变无穷小偶极单元的计算结果叠加而成的，其中每个单元的瞬变波形是由严格的稳态解合成的，每个偶极单元电流激发是一个半周正弦平方波形，这种波以变速沿偶极单元传播。假定天线端点无反射，电流半周期的时间长度控制着瞬变辐射变形主波的全部时间，偶极激发电流的振幅是由模拟电阻负载的余弦分布决定的，瞬变辐射图形与稳态偶极图形的     

可控震源粘弹性波动方程有限差分模拟

在一般的地震波计算中,地球介质可以当作各向同性的完全弹性体来对待。而对地表土壤和精细观测,粘弹性介质模型比完全弹性模型更符合实际。可控震源是近年来发展起来的精确可控、安全有效的新型震源,但国内对可控震源传播动力学的研究较少。对可控震源激发的地震波在粘弹性介质中的传播,用有限差分方法进行了数值模拟,给出了Kelvin一阶粘弹性波动方程组、吸收边界条件和震源处理。提出了检波器接收信号加速度和传播距离的三次多项式指数关系式,比线性指数关系更准确。使用该公式可以预测采集系统有效接收距离,指导测线布置。      

高密度地震勘探的激发和接收技术探讨

可控震源作为一种高效、低耗、无污染的激发方式,在低频和高频端具有更宽的扫描频率,比传统炸药震源更适合高密度地震勘探。另外,由于新型可控震源的面世,使地表开阔地区的多台或单台震源在加密炮点网格作业方式时的生产效率比常规炸药激发方式提高一个数量级以上。在接收技术方面,最新的428XL系统具有很高的带道能力,其加速度数字检波器与常规地震检波器相比不但重量轻、体积小,而且在0-800Hz频带范围内没有振幅和相位畸变,动态范围更大,有利于提高地震资料的分辨率与保真度。国内多块高密度勘探实践证明:采用多台或单台可控震源高密度激发,单点数字检波器进行高密度接收,在炮点和检波点两个方面同时进行加密空间采样作业方式具有明显的优势。     

用ArcIMS建立震源机制解数据发布系统方法浅析

随着WebGIS(网络地理信息系统)应用的不断深入,我们将WebGIS技术引入到震源机制解数据分析,通过将数据库信息与地理空间属性信息相结合,实现了数据库信息图形化,统计分析自动化,数据访问和查询网络化。本文通过介绍用ArcI MS3.1建立震源机制解数据发布系统,论述了ArcI MS体系结构,详述了中国及邻区地震震源机制解数据发布系统的总体结构和用ArcI MS建立震源机制解数据发布系统的方法,并就系统开发中的技术要点进行了论述。     

基于逐减随机震源采样法的频率域二维黏滞声波方程全波形反演

全波形反演方法利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下速度结构,具有揭示复杂地质背景下构造与岩性细节信息的潜力。然而,巨大的计算量是阻碍其发展的一个瓶颈问题。为此,研究者们提出了震源编码技术来减少计算量,但是此方法在模型更新过程中会引进随机串扰噪声,降低反演结果准确性。所以,在保证计算精度的情况下,本文提出了采用逐减随机震源采样的方法来高效计算全波形反演问题。笔者将此方法应用于频率域二维黏滞声波波动方程全波形反演,开始了在频率域进行随机震源采样类方法的研究,计算过程中共使用了依次增大的8个频率段;并应用Overthrust模型来验证此类随机震源采样法的正确性。实验结果表明：基于逐减随机震源采样法的反演结果与实际Overthrust模型的拟合误差为0.065 65,而应用基于全部震源的全波形反演方法得到的反演结果与实际Overthrust模型的拟合误差为0.064 64,两者差别不大;但计算用时由740 min减少到291.2 min,即计算效率提高了2.54倍。为了更好地确定方法的有效性,将其应用于Marmousi模型进行试算。模型试算结果表明：基于逐减随机震源和基于全部震源得到的反演结果与实际Marmousi模型的拟合误差分别为0.080 12和0.078 97,相差不大;但计算用时由1 218.9 min减少到274.4 min,计算效率提高了4.44倍。综上,在保证反演精度的情况下,基于逐减随机震源采样法的频率域全波形反演方法大大减少了计算量,具有不可替代的计算优势,并且没有引进随机串扰噪声。     

用快速仿真退火进行走时层析成像

本文主要介绍一种与射线追踪无关的走时成像方法，使用一种非线性最优化算法，称为非常快速的仿真退火。利用立方Ｂ样条对地下地质体进行参数化，此网格在水平和垂直坐标是可变化的，这个灵活的网格可以容 等复杂程度的构造，并只用几个节点，我们试图求观测与预测走时之间的均言差进行极小化。时使用有限差分算法，不仅在样条节点位置上求速度，而且还求在每个维方向上的网格间距，由于在计算期间避免了局部极小，求出的解与初始模     

适合于城市活断层探测中的激发震源

激发地震波的震源是地震勘探的关键因素,只有在震源激发出的地震波信号具有足够的能量和宽频带的前提下,才有可能接收到地下界面产生的反射波,也才使数据采集、处理和解释具有实际意义。这里介绍了二种用于城市活断层探测中的激发震源,并就其工作原理、技术指标、激发参数和对比试验效果进行了阐述,试验研究结果表明:夯击震源和可控震源均能满足城市活断层探测的需要。虽然如此,在城市活断层探测中,尤其在城市特定环境下(不允许炸药震源激发、各种外界干扰十分严重),仍需根据工作需要和测区实际情况,合理选取激发震源。     

井间地震测量中管波的分析与衰减

井间测量所采集的地震数据常常含有较强的管波，部分管波是沿震源井和接收井传播的。管波由震源激发并沿震源井传播，然后以体波形式辐射到接收井并被记录下来，称 井管波。管波也可以被传输体波激发并沿接收井传播，同时被记录下来，称为接收井管波。根据相互性原理，震源井和接收井管波有相似的特性，可用相同的方法分析。     

河套地震带的震源机制类型时空分布特征

基于地质构造背景分析,收集2000年以来发生在河套地震带的M_L≥2.8级地震作为研究对象,综合运用基于P波初动的振幅比方法(APAS)和基于波形拟合的CAP反演方法求出256次地震事件的震源机制解。以断层节面滑动角作为判定指标,分区域给出了河套地震带的震源机制类型空间和时间分布图像,从断层滑动角度呈现河套地震带应力场时空变化过程。结果显示:临河盆地断层节面滑动角主要在水平±20°方向存在优势分布,走滑型特征显著;具体来讲,狼山-色尔腾山山前断裂带、临河断裂、乌拉山山前断裂等主要以纯走滑型地震为主,巴彦乌拉山断裂与磴口-本井断裂之间的区域多分布正走滑型地震。呼包盆地断层节面解虽然也呈现出走滑型为主的特征,但滑动角分布较为离散,优势分布方向不明显;呼包盆地西侧的包头至西山咀凸起一带表现出以走滑为主的小范围震源应力场特征,呼包盆地内部及东侧由于显著的区域垂直差异运动,正断层和逆冲型地震所占比例较大,震源机制类型整体呈现出与构造相依的分布特点。分析认为,2000年以来,河套地震带的应力场存在一定的时空非均匀性变化,研究结果更多表现了河套地震带的震源应力场变化过程,而研究资料时间不够长和震级不够大是引起这种应力场非均匀性暂态特征的主要因素。     

低爆速细长型震源药柱提高地震勘探分辨率

提高地震勘探分辨率是一个系统工程，必须在野外采集，资料处理等方面采取各种不同手段，达到提高分辨率的目的。采用低爆速细长型药柱震源，在提高地震勘探分辨率方面具有特殊的效果，在研究中发现，同时接收纵波和转换横波，与高爆速炸药相比，低爆速细长型震源药柱可以有效地拓宽频带（纵波频带达220Hz以上），提高目的层反射波的主频（纵波主频达120Hz以上），低爆速细长型震源药柱在地震勘探中的推广应用。必将有效地提地震勘探的分辨率。     

一种浅层地震勘查新震源——震源弹应用效果

震源弹（枪）是国内近期开发的一种供浅层高分辨地震勘查使用的震源，由于能激发高频地震波、能在城市中使用、装备较轻等一系列优点，目前已获较广泛的应用。     

电磁驱动可控震源与夯击震源对比研究

地震勘探对地下地质结构的调查是一种行之有效的方法，但由于条件的限制，有些地区不适合采用炸药震源，而且炸药震源费用高，危险大，所以采用电磁驱动可控震源，为验证可控震源野外工作的稳定性，可靠性，有效性，在河北省迁安大石河铁矿进行了实际探测，通过与夯击震源对比，可控震源较夯击震源具有更高的分辨率，并可以自由选择频率范围。     

论震源辐射问题

地震震源辐射过程是现代地震学中一个复杂而关键的课题,而震源谱的研究则是认识震源辐射的重要一环。地震波由震源传播至地球表面,经历了一系列诸如路径衰减、地壳表层放大和场地效应等物理作用。其中震波衰减效应包括几何扩散、非弹性衰减(YQ(f))和近地表高频衰减。地壳放大作用主要发生于表层或浅层波阻抗梯度带。为了更确切地描述和理解震源辐射谱,必须从观测到的地面运动记录中把地震源谱分离出来,从而消除传播路径和地表场地效应。强震运动记录是研究震源谱的基本资料。采用频率域方法,以傅里叶变换为工具,可使时间域的卷积问题简化为频率域的乘积运算。研究区域含日本、墨西哥、土尔其、加利福尼亚、加拿大西部(British Columbia)和北美东部(ENA)等典型构造区。结果表明,在适当消除路径和场地效应之后,震源谱的基本特征只随震级变化,而与研究地区无直接关系,亦即震源谱基本独立于构造区域、震源距和震源深度。这对于未来强震运动预测和地震灾害评估具有十分重要的理论和实际意义。与此同时,高频衰减因子(Kappa)与构造环境有关：低Kappa工资值相应于较稳定的板内构造环境下的硬岩场地(如北美东部),而相对较高的Kappa值则相应于比较活跃的构造环境下的场地条件,如日本、墨西哥、加拿大西海岸、美国西部的加利福尼亚和土耳其的转换构造带。强震运动水平与垂直分量的频谱比RH/V(f)作为频率的函数可近似描述为地壳放大和场地高频衰减的综合效应：即RH/V(f)=A(f)^-πkf。其中,A(f)是地壳表层放大函数,k是Kappa因子。通过震源谱的对比研究。提供了一个新的震级转换公式。     

可控震源在煤田高分辨率勘探中的参数设计

利用可控震源技术进行煤田复杂采区高分辨率地震勘探时除应考虑小偏移矩，小道矩，高采样经，高尖检波器等因素外，还应考虑可控震源激发参数的选取，以及与接收参数，仪器因素，激发条件的相互制约。     

井间地震反射测量的成像能力

地震偏移要取得好的效果，重要的是应知道局部构造上每个采样点的倾角采样范围。对井间地震反射测量而言，成像点的倾角采样的分布受观测系统的控制，其中有震源和接收排列的长度及各自的元素间距。我们用实际资料来说明它对井孔附近及井间中心处剖面质量的影响。     

三阶累积量在可控震源地震时间剖面中压制旁瓣的应用

可控震源浅层地震勘探受环境噪声干扰很大，对其接收信号进行预处理时要求分辨率很高。传统的相关运算在很多时候不能满足要求，运算结果中旁瓣偏高，形成假层。由于高阶累积量具有屏蔽高斯噪声的优点，论文以三阶累积量为数学工具进行可控震源地震信号的预处理，仿真实验证明该方法能很好地压制噪声，降低时间剖面中的旁瓣，提高分辨率，消除时间剖面中的假层。     

地震震源与灾害评估分析:中国四川2008年5月12日Ms 8.0汶川地震

汶川5月12日8.0级地震在构造上起因于印度板块与欧亚板块以每年约5 cm的速度聚敛,并因此而引起青藏高原的地壳物质向四川盆地及中国东南大陆运移.主震震源及余震活动集中于以龙门山为中轴的一条长约350 km、宽约100 km的地震活动带.震源深度一般分布丁地壳脆性-韧性转换边界以上约10～20 km区间的地壳震源层之中,属浅源构造地震.主要震源机制与龙门山构造运动方式密切相关,以其地壳厚度向西急剧加厚、重力梯度带、高波速比(Vp/Vs～2.2)等深部异常及逆冲断层兼具走滑性质的地质构造为特征.在震源辐射、路径传播和场地效应研究的基础上,分别计算并比较了岩石和土壤条件下的地震响应谱,特别强调了土壤条件下的场地放大效应;同时对与地震安全性有关的一些问题如地质灾害、地震频谱设计、地震早期预警系统及中、长期至短期地震预报等进行了探讨;特别提供了一个由加权平均计算、以岩石条件下震波衰减模式为基础的地震频谱设计参考实例.地震构造与动力学研究可融人工程地质与环境工程等学科发展.经历汶川地震考验的一些新近设计和建设的工程项目可为今后改进工程建筑规范与标准提供重要而有益的参考.地震预报是当今一大难题,但需探索研究,不可懈怠.地震减灾与预防足目前比较切合实际的安全举措.     

关于微动信息基本性质的初步研究

在简述微动信息的采集技术后，以随机信号的基本理论为基础，详细分析了微动信息的数字特征与物理性质。微动信息的功率谱密度具有分立性与主频特征，道间的规则信息具有同相性，道内信息具有一定的重复性与稳定性，在空间上各分量表现出传播性。这些物理性质表明微动信息虽然不是来源于特定震源，却呈现不是任意随机的特征。带通滤波后的微动信息在高频范围内，相位谱出现分叉现象，即由微动频带内混沌状态经过一个简短的过渡进入有     

频率-波数领域震波模型研究

虽然傅氏转换能够筒化波动方程式的解法，但在频率-波数领域中，求解波动方程式，计算震波模型，该方法不能适应传波介质之界面弯斜或传波速度横向变化。把界面视为一组不连续的绕射点，用各点反射系数作为讯号源强度，各绕射点分别在频率-波数领域中实施波场向上外插，再把各点外插波场相加，由此得到震波模型。利用相位转移函数，取代每一绕射点的傅氏转换，能节省大量电算时间。这种频率-波数领域震波模型法，比时间-空间领域法更容易处理复杂介质模型。用新的方法对几种典型之地质模型，包括断层、背斜、尖灭、多层簿地层岩相突变等进行了计算，所得震波特性相当合理，符合震波传播理论。实例表明，即使对于岩相突变，计算的震波模型与实际震波记录，亦相当吻合。频率-波数领域震波模型法，对于复杂界面和速度变化之地质模型，其数学处理上远比射线理论和克希霍夫积分方程来得可行且单纯。且比定差法和定元法显著节省网格点和容易处理边界条件。唯这种频率-波数领域绕射点法，随绕射点数之增加，其电算时间之增加幅度似乎较高。关键词震波模型傅氏转换波动方程式频率-波数领域波场外插相位转移函数