青藏高原地震层析成像的研究进展

为研究青藏高原地壳上地幔深部结构构造特征,近年来开展了大量的宽频地震探测工作。笔者收集了最近十几年来在青藏高原内部及其周缘布设的宽频带临时台网和固定台站情况,综合论述了宽频地震层析成像方法在青藏高原深部结构探测,如地壳低速层、印度岩石圈地幔俯冲、青藏高原北部构造研究中所取得的成果。     

岩溶勘察层析成像试验:成像效果分析

在已知岩溶分布的地质剖面上进行超声波、地震波、电磁波层析成像试验，对弹性波速、电磁吸收分别成像，通过对不同的层析技术，方法及成像效果进行对比分析，得出了在桥梁基础岩体中，进行岩溶勘察超声波层析成像效果最佳的结论，对同类工程实践具有指导作用。     

岩溶探测中井间地震波层析成像的应用

结合在岩溶地区开展的工程勘察实例,运用井间地震波层析成像技术研究钻孔之间的地质剖面.在确定岩溶、裂隙、破碎带的空间位置方面所能解决的程度、适用条件、准确性等方面,表明该技术是一种数字化、高精度的技术方法.     

加利福尼亚帕克菲尔德地区P波速度变化的层析成像

我们将层析成像技术应用于八个台的井下测震网的P波资料，确定了加利福尼亚州帕克菲尔德附近地区的三维速度模型，根据初始的一维参考模型，按照利斯和克罗森的层析成像的反演方法，应用P渡走时的线性反演计算一阶、三维慢度扰动量，得到的图像与以前的伊斯顿(1970)、米尔韩等人(1989)的研究结果一致，     

超声波速度与地震波速度对应关系的应用

相同介质中不同频率的弹性波传播速度是有差异的，即频散问题。频散暂且简单的理解为速度是频率的函数。这种关系受许多因素如人持的饱和度，所受应力等的影响。国外在这方面有较系统的研究，并提出了一种预测零频到超声波频率之间全部速度频散的分析技术。但在实际应用中并没有一种很好的办法来估算这种关系。     

高精度人工地震波层析成像技术勘探地下构造

应用人工爆破地震波层析成像方法勘探地下速度结构。在海域、山地多种地质条件下进行了地震波层析成像方法定量勘探研究。依勘探目标体而异,通过设计震源频率、震源和观测仪器布局,提高观测分辨率,实现定量高精度速度结构勘探研究。勘探最大深度可达Moho界面;山地最高分辨率可达3 m。结果显示了该方法在近海区域和山区不同地质条件的适用性及不同勘探深度与勘探精度的实用性。在日本九州近海地域勘测中,同时使用了反射与折射2种走时资料,可以同时改善水平及垂向的分辨率。成像图显示了地下结构详细特征,如任意斜向的凹凸形状,或高角度逆冲错断构造,分辨率达到10 m。同时显示出这些复杂几何体的埋藏深度。结果表明,诸如地下断层形状,资源矿藏储舱结构异常体的复杂几何形状,都可期望在层析成像技术的勘探分辨能力之内。它对于地下结构研究,矿产资源勘探,工程环境地质研究都有重要意义。结果也显示了成像方法的运算收敛速度和计算稳定性在结构勘探中是适用的。     

塔里木盆地地震波速扰动及泊松比成像

大型克拉通盆地地壳上地幔组构有什么特征？其内部结构有何变化？这是目前备受关注的科学问题之一。在新世纪体波地震层析成像的研究进入区域地壳上地幔探测的视野,这个问题可通过体波地震层析成像来研究。文中结合塔里木盆地内的宽频地震记录以及新疆地震台网、中国数字地震台网资料对塔里木地区进行了同台同源的P波和S波地震层析成像, 重点研究区域分辨率横向达到0.5°×0.5°,纵向达到10 km间隔。通过体波到时地震层析成像反演,得到了研究区域精细地壳P波和S波速度结构。根据P波和S波速度扰动和泊松比三维图像,分析了塔里木盆地内部岩石圈波速和泊松比内部结构的信息,通过上中地壳的地震层析成像,地壳波速与泊松比结构反映了满加尔的基底、流体活动性和地温结构利于油气的成熟和保存。一般情况下莫霍面上下方波速及泊松比异常分布模式有明显区别,但塔里木盆地中央顺托果勒呈现穿透莫霍面的异常模式,解释为二叠纪岩石圈火山作用留下的“指纹”。这些信息对油气远景区定位有一定意义。     

Studies on the Velocity Structure of Crust-Upper Mantle beneath Eastern Qinghai-Tibet Plateau Using Seismic Tomography

l.IntroductionAteleseismicprofilingwasconductedjointlybytheChineseAcademyofGeologicalSciencesandtheInstitUteofGeophysicsandInnerTectonics,JosephUniversity,France,alongthemainroadfromGonghetoYushuinQinghai,withanarrayof4Othree-componentMinititanstationsandl3one-componentCEISstations,fromJunetoNovember,1998.ThestUdycoversahugearearangingfromthenofthoftheBangong-NujiangFaulttothesouthoftheMid-QilianFault,andfromtheeastoftheQaidamBasintothewestoftheLongmenShanFault,goingthroughSouthQ…     

小波多尺度井间地震层析成像方法

将小波多尺度分析的思想引入到井间地震层析成像非线性反问题研究, 首次提出了小波多尺度遗传进化井间地震层析成像方法.该方法是一种非线性全局寻优算法, 其解大大地优于线性化反演方法的解,并极大地提高了地震层析图像的分辨率和图像质量,很好地解决了复杂模型和大扰动模型成像的难题.另外,小波多尺度反演方法还能够提供不同分辨率的反演图像,将有益于层析图像的解释.数值模型试验和实际工程应用结果表明该方法具有很好应用效果.     

地震层析成像技术在黄花寨电站工程勘察中的应用

在受地形条件限制,开展地面物探勘察工作困难的地区,充分利用已有的平硐或钻孔地质工程,采用地震透射波层析成像技术进行勘察较为有利,勘察成果精度较高。文章结合工程实例,介绍利用地震层析成像技术查明岩溶、断层破碎带、强风化软弱夹层方面的应用。     

工程地震折射波解释方法研究进展

地震折射波勘探是工程与环境地球物理中应用最为广泛的方法之一。作为一种简洁方便又经济实惠的勘探方法,它可为工程地质提供近地表地层起伏变化和速度横向变化以及潜水面变化资料等。随着工程地质勘查和城市地质勘探工作的发展,工程地震折射波法数据处理与解释变得尤为重要。本文主要介绍了浅层地震折射波法的发展历程、应用条件,并总结和讨论了几种主要折射波解释方法的原理。在此基础上,比较并讨论了各种方法在应用中的优势和不足,阐述了近年来国内外浅层地震折射波法的发展现状及趋势,并着重介绍了作为研究热点的折射层析成像方法。研究表明：当探测深度较浅且分界面足够平整、界面倾角较小时,最方便的解释方法是截距时间法;当勘探目标的深度达到25 m时,t₀差数法最为适用;勘探目标埋深超过25 m时,应当使用广义互换法。随着勘探精度要求越来越高,使用折射波走时层析成像技术可以满足纵横向速度变化的近地表地层,包括大倾角地层、隐伏层、界面起伏层等。     

Geostatistical Analysis of Inverse Problem Variables: Application to Seismic Tomography

In this article we present a geostatistical approach to the transmission tomographic inverse problem, which is based on consideration of the inverse problem variables (velocity and traveltime errors) as regionalized variables (R.V.). Their structural analysis provides us with a new method to study the geophysical anisotropy of the rock, an important source of a priori information in order to design the anisotropic corrections. The underlying idea is that the geophysical structure can be deduced from the spatial structure of the regionalized variables which result from solving the tomographic problem with an isotropic algorithm. Also, the application of the structural analysis technique to the anisotropic corrected velocity field allows us to characterize the reliability of these corrections (model quality analysis). Geostatistical formalism also provides us with different techniques (parametric and non-parametric) to estimate and even simulate the velocity in the areas where this field has been considered anomalous based on field studies and on geophysical and statistical criteria. The kriging acts as a low-pass smoothing filter for the anomalous model parameters (velocities), but is not a substitute for an adequate filtering of the outliers before the inversion. This methodology opens the possibility of considering the inverse problem variables as stochastic processes, an important feature in cases where the tomogram is to be used as a tool of assessment to quantify the rock heterogeneities.     

反射波地震勘探中折射波资料的应用

在反射波地震勘探中通常会将折射波作为干扰波,本文详细分析了折射波与反射波时距曲线的区别与联系,并通过三个应用实例说明,在反射波地震勘探中,充分利用折射波资料,有时会大大提高勘探效率和勘探精度,并可使地震资料解释依据更加充分。     

地质灾害井间地震层析成像研究

地质灾害体如岩溶、陷落柱、软弱层等的井间地震层析成像属于复杂模型或大扰动异常体的非线性成像，该文首次将小波多尺度思想纺入到蟛间层析成像，建立了小波多尺度井间地震层析成像方法，很好地解决了非线性成像的难题，大大地提高了图像的质量和分辨率，数值模型试验和实际工程应用证实了该方法的实用性和良好效果。     

中国东北地壳结构的地震层析成像

中国东北地区自晚古生代晚期以来,受古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋、太平洋构造域的叠加作用,壳幔结构极为复杂。本文收集中国东北地区国家地震台网接收的100 980个P波和91 030个S波到时数据,采用地震走时层析成像方法获得了该地区地壳P波和S波速度结构,进而获得了泊松比结构,用以探讨复杂的地壳结构。成像结果显示：中国东北地区地壳地震波速度结构呈明显的横向不均匀性,不同构造单元和构造单元内部都存在不同程度的不均匀性。松辽盆地整体上浅层地壳以低速异常为主,尤其是S波速度,但部分区域分辨率较低,中下地壳存在较大范围高速异常,推测与太平洋俯冲、后撤导致的岩石圈拆沉和热物质上涌等动力学过程有关;北部的大兴安岭重力梯级带和长白山一线主要表现为低速异常,表明具有大范围的岩浆作用,广泛岩浆作用为固体矿产资源的形成提供热源或物源;长白山、五大连池等近代活动的火山下方部分地壳区域均表现了较强低地震波速度和高泊松比异常结构特征,表明仍存在活动的可能。     

大别山超高压变质带层析地震调查

１９９７年３月中德合作进行了大别山科学钻探选址区层析地震调查,研究结果揭示出大别山超高压变质带（ＵＨＰ）地壳精细结构。郯庐断裂带近垂直延伸至Ｍｏｈｏ界面（可能更深）,在Ｍｏｈｏ界面以上郯庐断裂带西侧大别山地壳物质没有迁移进入其东侧。在主测线（横中至潜山镇）２０ｋｍ深度发现一个由西向东倾斜的强反射层,推测可能是一个大的滑脱层。超高压变质岩石（或地幔物质）可能由地幔深处通过郯庐断裂带再沿此滑脱层析返到     

穿越冈底斯地体的宽频地震探测研究

青藏高原是大约60 Ma以来印度次大陆与欧亚大陆直接碰撞形成的,是研究大陆碰撞过程和发展板块构造理论的最佳场所。冈底斯构造带位于印度次大陆与欧亚大陆碰撞的前沿地带,对冈底斯构造带的探测结果将直接影响到对大陆碰撞过程和整个青藏高原地壳变形过程的认识。2011年9月至2012年9月一条穿越冈底斯(GDS)地体的地震深部探测剖面始于班公怒江断裂带北缘,向南穿越了崩错—嘉黎断裂带、冈底斯地体、雅鲁藏布缝合线并跨过藏南拆离断层系(STD),终止于喜马拉雅山南坡。本文作者利用天然地震体波完成了该条剖面的二维走时残差反演,展现出了该地段深部构造格局。首先验证了冈底斯地体浅部存在大面积部分熔融层的研究结论;支持甲玛大型斑岩铜矿为大陆碰撞挤压条件下岩浆上侵的成矿模式;PKP曲线描绘出了本次研究区间内Moho界面的形态,确定地壳最厚处在雅江缝合线南北两侧约50 km区间。这些推论和发现为青藏高原深部的结构研究提供了重要信息。