合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

合成三维横向非均匀介质远震体波接收函数的Maslov方法

三维横向非均匀介质远震体波接收函数的合成算法对于三维介质远震体波接收函数研究至关重要．本文发展了基于Ｍａｓｌｏｖ理论的横向非均匀介质接收函数合成算法,针对远震体波接收函数计算的特点,利用遗传算法完成三维动力学射线追踪,并采用递归算法组织射线的追踪过程,从而在保证追踪精度的同时提高了射线追踪的效率,并可完全避免传统射线追踪过程中的射线编码问题．正演计算结果表明,此法是一种高效、实用的三维横向非均匀介质接收函数计算方法．     

介质非均匀性参数对散射波包络的影响

本文以von Kármán型随机介质为非均匀介质模型,通过数值计算并结合实际观测资料对比分析介质非均匀性参数对散射波包络宽度的影响.结果表明散射波传播距离、频率、介质粗糙程度及介质非均匀体尺度因子的变化均可引起散射波包络的展宽,但散射波传播距离、散射波频率对散射波包络宽度的影响只是表象,而造成散射波包络变宽的根源则是介质粗糙程度及与非均匀体尺度因子;随着介质粗糙程度的增大,介质非均匀体尺度因子对散射波包络宽度的贡献速率增大.     

计算横向非均匀介质体波理论地震图的Maslov渐近法

本文运用Maslov渐近理论编写的二维横向非均匀介质中的理论地震图程序,与其它类型算法作了精确对比,结果表明,在层状介质模型中,本程序的结果无论振幅还是波形对比都与反射率法基本相同。对于二维横向非均匀模型,在射线理论的非奇点处,本算法与射线方法基本一致,在射线理论的奇异点处,Maslov方法消除了射线理论所固有奇点,提高了计算精度。     

计算横向非均匀介质体波理论地震图的Maslov渐近法

本文运用Maslov渐近理论编写的二维横向非均匀介质中的理论地震图程序,与其它类型算法作了精确对比,结果表明,在层状介质模型中,本程序的结果无论振幅还是波形对比都与反射率法基本相同。对于二维横向非均匀模型,在射线理论的非奇点处,本算法与射线方法基本一致,在射线理论的奇异点处,Maslov方法消除了射线理论所固有奇点,提高了计算精度。     

计算横向非均匀介质体波理论地震图的Maslov渐近法

本文运用Maslov渐近理论编写的二维横向非均匀介质中的理论地震图程序,与其它类型算法作了精确对比,结果表明,在层状介质模型中,本程序的结果无论振幅还是波形对比都与反射率法基本相同。对于二维横向非均匀模型,在射线理论的非奇点处,本算法与射线方法基本一致,在射线理论的奇异点处,Maslov方法消除了射线理论所固有奇点,提高了计算精度。     

横向非均匀介质中弹性地震波传播的数值模拟

应用混合变量弹性动力学方程和线性常微分方程组的矩阵指数解法，将层状介质中广泛应用的弹性波传播矩阵解法推广至横向非均匀介质，给出了一种可计算复杂地质体中弹性波传播的广义传播矩阵数值解法。该方法可模拟任意震源及所产生的各种体波、面波，数值结果表明具有很高的计算精度。     

基于非均匀化多尺度方法的自组织介质波前愈合效应波场模拟

随机介质表征的地球介质自组织性,体现了地球内部复杂介质的统计性特征,对理解地球内部构造和动力学演化有重要的意义.波前愈合效应是自组织介质散射效应的体现,会导致高频近似射线理论的计算走时和真实波场到时有一定的差异.为了研究射线理论在自组织介质中的适应性范围,本文选取高斯型和指数型自相关函数来描述自组织介质,采用非均匀化多尺度方法进行大尺度地球模型的波场模拟.利用互相关方法求取背景速度场与附加自组织介质速度场之间的波场走时差,并与由射线理论得到的走时差进行比较.结果表明,非均匀化多尺度方法在节省计算时间的同时,又可保持计算精度.介质相关长度越小、波长越长且传播距离越远时,波前愈合效应越强.当相关长度a、波长λ以及传播距离L之间满足a/(λL)1/2≤0.5时,波前愈合效应显著,且随着比值减小两者差异增大,波前愈合效应在增加,在该范围内射线理论计算走时的误差较大.     

横向线性变速介质中的共炮检距波场延拓

对横向变速介质中振幅保真的共炮检距波场延拓方法进行了研究．在横向线性变速条件下,通过引入新的偏微分方程,给出了该介质中振幅保真的波场延拓方程．这一波场延拓方程是均匀介质中振幅保真延拓方程在横向线性变速介质中的推广．首先由线性变速介质中地震波射线的走时函数,证明了该延拓方程的运动学等价方程对横向线性变速介质中的所有炮检距和各种反射层倾角都适用．然后,通过对模型数据的计算并与传统的ＤＭＯ方法比较,证明了这一波场延拓方程能很好地保持波前的振幅特性,特别是能保持焦散点的波前的特性．     

Wavefield features of teleseismic receiver function in laterally inhomogeneous media

IntroductionSince1980(s,theteleseismicreceiverfunctionhasbeenbroadlyappliedtoexploringthecrustalanduppermantlestructure.Thatthismethoddrawssomanyattentionsisnotonlybecauseitscheapercostandhighverticalresolution,butalsobecauseitcanbeusedforexploringthelateralvariationofthecrustalstructure.IntheUSnationalresearchprogramofthecontinentaldynamicsmuchemphasiswasgiventothereceiverfunctionmethod(Phinney,1989).Uptonow,the1-Dreceiverfunctioninversiontechniquehasbecomesophisticatedandmanypracticalresul…     

用远震接收函数研究滇西地区的深部结构

滇西地区地处欧亚板块碰撞或俯冲的边界地带,曾受到多期构造运动的影响,其地质环境和构造背景十分复杂,是我国地震活动比较活跃的地区之一. 本文选用国家、地方和流动数字台网的16个台站的远震记录. 其中PASSCAL甚宽频带流动地震台站4个,提取有效接收函数近2 000条. 两条测线的直线距离分别为650 km和450 km, 横切了滇西地区的一些主要构造单元. 研究表明,怒江断裂可能是一条具有俯冲性质的缝合线. 川滇菱形块体东西两侧的分界线¾红河断裂和小江断裂可能是直立的缝合线或碰撞带. 攀西构造带仍具有大陆裂谷的特征,即地表凹陷、上地幔隆起. 滇西地区的构造格局具有一定的规律性,造山带与缝合线相间分布. 滇西地区由北向南地壳厚度渐次减薄,S波速度整体偏低.     

利用远震接收函数反演陕西地震台站下方的地壳厚度

文中利用陕西数字地震遥测台网14个遥测子台记录的远震波形资料,用频率域反褶积方法提取接收函数,由H-Kappa叠加方法反演得到各台站下方的地壳厚度和泊松比。在此基础上结合相关地震构造文献,对陕西地区的地壳特征进行了分析,并讨论了陕西地震活动与地壳结构、地质构造之间的关系。研究结果表明:1)陕西地区的地壳总体趋势是东薄西厚,陕西南部和北部地区地壳较厚(≥40km),位于陕西中部的渭河盆地地壳较薄(34～40km);14个台站中,渭河盆地东部与山西交界的华阴台下方地壳厚度最薄(34km),而盆地西北端的陇县台位于六盘山余脉上,地壳厚度最厚(48km)。2)陕西地区泊松比值总体变化不大(0.24～0.29),可能表明这一地区的岩石组成以中度组分为主;以渭河盆地为界,向北靠近地台一侧泊松比值相对较高,向南靠近秦岭山脉一侧则比值相对较低。3)地震活动与地质构造之间存在内在的联系。渭河盆地处于几个构造体系的复合部位,属于强地震的多发区;陕西南部地区的地震活动相对较弱,主要发生在汉中盆地和安康盆地,受陕南几条主要断裂控制;陕西北部地区地质构造相对稳定,地震活动最弱。泊松比反映了地球内部的物质构成,分析认为其与地震活动存在一     

分离三分量远震接收函数的多道最大或然性反褶积方法

迄今为止 ,广泛应用的分离接收函数方法主要基于单个台站的观测数据 ,并依赖等效震源假定的有效性。当地壳内存在明显的间断面时 ,等效震源假定不适于宽频带地震波形数据 ,接收函数的估计将在不同程度上遭到破坏。解决这个问题的出路在于避免使用等效震源假定。依据多道最大或然性反褶积原理 ,给出了利用多道观测数据分离接收函数的方法。我们的方法避免了等效震源假定 ,这对于在复杂构造环境条件下改善接收函数的估计具有实际价值。合成地震图的数值检验结果验证了给出的方法。利用该方法 ,我们得到了跨越大别山造山带 ,从江西大冶附近的大箕铺 (30°2 0′N ,1 1 5°0 3′E)到河南兰考附近的崔林 (34°4 0′N ,1 1 4°4 9′E) ,总长度约 5 0 0km的流动地震台阵剖面各台站的三分量接收函数估计。与基于单台数据的接收函数径向分量比较表明 ,两种方法给出的结果可能存在不可忽略的差别     

竖向非均匀介质中的Love面波

本利用ＫＷＢＪ２（即几何近似）理论研究介质参数随深度作连续变化的竖向非均匀弹性半空间上覆盖一层厚度为Ｈ的元首中向同性的弹性介质时Ｌｏｖｅ面波的频散问题。给出了频散方程。中以剪切弹性模量和质量密度随深度呈抛物线变化的非均匀介质为例,给出其最低阶振型的频散曲线     

用小波变换方法反演接收函数

提出了一种用小波变换方法反演接收函数的新方法. 通过对接收函数作离散小波变换,将接收函数展开到不同分辨尺度,从一给定的初始模型出发,分别在不同分辨尺度上用广义线性反演方法,对展开后的接收函数进行反演. 并将低阶接收函数的反演结果作为高阶接收函数的初始模型,在大尺度空间找到包含全局极小值的一个邻域,并逐步缩小该邻域.渐进地获取介质结构的跳变信息,从而保证反演结果稳定地收敛到全局极小点,降低接收函数波形反演对初始模型的依赖,尽可能克服波形反演的非唯一性,得到比较可靠的高分辨率的地壳上地幔速度结构．     

二维完全非均匀介质中位场格林函数的数值解

利用数值模式匹配理论,对具有轴对称的任意二维非均匀介质中位场的格林函数给出数值解。应用这一数值解,对复杂介质环境中双侧向测井响应进行了高效的数值分析。由于采用了半解析-半数值的混合方法,较之二维有限元分析具有很高的效率,节省大量计算时间。