利用SH波和P波振幅比测定中小地震的震源机制

用SH波和P波振幅比测定地震震源机制具有诸多优点,但它对台站布局要求较高。通过适当处理资料,降低该方法对台站分布的依赖程度,用此方法测定了几个地震的震源机制解并与其它方法得出的震源机制解进行了分析对比,结果表明,这样处理是可行的,一般只要有5个以上台站(震中距<120 km)记录到的地震都可以反演出较合理的震源机制解。     

圆弧型沉积盆地对平面SH波的散射

采用波函数展开方法给出圆弧型沉积盆地对面ＳＨ波二维散射问题的封闭级数解答。利用外域Ｇｒａｆ加法公式将解答归结为无穷代数方程组的求解。通过截断计算得到解答的数值结果，并通过连续条件的满足程度检验了截断计算的精度。将本文结果已有的近似解析解进行比较，指出了近似解答的误差来源和适用范围。给出一些典型算例说明盆地深度比对地震动的复杂作用。     

震源对面波群走时和群速度图的影响

在大多数地震面波的研究中,观测到的群走时被解释为全部由波沿传播路径产生的时延迟,并且认为震源效应非常小而可忽略不计。这与观测的震相时间不同。因为对震源相进行校正一般认为是必须做的。一个重要的但尚未解决的问题是宽频带面波研究中对震源群走时（ＳＧＴ）的忽略如休影响测量的群速度曲线和利用观测数据进行层析成像的精度,本文考虑ＳＧＴ对基阶瑞利波群速度测量的范围,并论述其对周期（１０－２００ｓ）震源机制和震源     

关于一种新型横波震源（SH型）的探讨

实现横波（SH波）勘探的关键问题是震源。现有的SH波震源——扭力振动器的缺点是辐射方向性不好,能量集中在水平方向,而在垂直方向辐射的能量几乎为零,这样的震源对于反射波勘探是不利的。 本文从理论上提出用垂直力矩构成横波震源。理论推导结果（高频渐近解）表明,该震源在方位角θ=90°方向上辐射纯SH波,SH波能量辐射集中在垂直方向,而在水平方向几乎为零。显然,这样的震源对于反射波勘探十分有利。 文中还采用Cagniard-deHoop回路积分技术计算了波场的精确解及最大振幅随离源角的变化,结果与解析解一致.     

关于一种新型横波震源（SH型）的探讨

实现横波（SH波）勘探的关键问题是震源。现有的SH波震源--扭力振动器的缺点是辐射方向性不好,能量集中在水平方向,而在垂直方向辐射的能量几乎为零,这样的震源对于反射波勘探是不利的。 本文从理论上提出用垂直力矩构成横波震源。理论推导结果（高频渐近解）表明,该震源在方位角θ=90°方向上辐射纯SH波,SH波能量辐射集中在垂直方向,而在水平方向几乎为零。显然,这样的震源对于反射波勘探十分有利。 文中还采用Cagniard-deHoop回路积分技术计算了波场的精确解及最大振幅随离源角的变化,结果与解析解一致.     

面波法在堤坝隐患勘查中的应用

本文列举了采用面波法勘探探测堤坝管涵、土洞、白蚁巢穴、土体疏松带、滑坡体等隐患及评价坝体质量的成功实例,并对堤坝隐患的工程物探勘查提出建议.     

1989年大同-阳高地震震源机制及发震模式研究

本文应用Pnl及SH波理论地震图方法求得了大同-阳高地震前、主、余震的震源机制解,并结合发震区的地质构造,推断了这次地震的发震过程及发震构造。结果表明:前、主、余震发生在同一断层上,前、主震发生在浅层,余震发生在深层;发震断层为一具有右旋走滑分量的正断层,走向201°,倾向NW,浅层倾角75°左右,深层倾角58°左右;前、主震断层运动主要为平移运动,滑动角为—169°,余震断层运动的平移与下滑分量几乎相等,滑动角为—138°。发震区的应力场为北60°东水平向挤压,与华北地区统一应力场一致,深部应力场的P轴俯角较大,体现了发震区局部应力场的特征,并与此区域较大的形变沉降相符合。由华北地区的地震活动性,我们还推测这次地震实际上是此区域的应力场沿桑干河断裂带释放能量的结果。此外,文中还讨论了这次地震与一般地堑地震的异同点。     

曲线坐标在弹性波散射研究中的应用──SH波对不等深度凹陷地形的散射

本文利用曲线坐标的分析方法研究ＳＨ波对凹陷地形散射的边值问题。首先给出了在曲线坐标系中波动方程解的逼近函数序列，并使此解满足由曲线坐标所描述的具有不同深度的凹陷地形上的边界条件，最后将待解的问题归结为对一组无穷代数方程组的求解．本文提供的方法有如下的特点：（１）可将通常求解凹陷地形对ＳＨ波散射的波动方程的混合边值问题（指在不同边界区域上给出不同的应力分量的边界条件）化为一应力边值问题；（２）本文所使用的曲线坐标，可描述具有不同深度与宽度比的拟半圆形凹陷地形散射问题，并给出一般解；（３）本文方法可推广用于求解Ｐ（－ＳＶ）波对凹陷地形的散射问题。作为算例，本文给出了ＳＨ波对具有不同深度与宽度比的凹陷地形散射的数值结果，并进行了分析比较。     

S波射线的切线与震源机制

为测定震源机制及对S波射线做切线,描绘出S波波场是很有用的。就单力偶来说,S波射线的切线已知是些公共直径同运动矢量相一致的大圆。就双力偶来说,它们的几何要复杂些。本文我们介绍它们的方程及从中导出的一些重要特性。根据这些特性,在极射赤投影图上可直接做出这些切线。对于这组分析,我们给出单力偶情况下,S波射线切线的方程及从它推出已知的特性,它表明两种情况下随后的推论是精确的。就双力偶情况,我们还加了一个描绘这些线的极射赤投影绘制过程的附录。     

浅层土体中波速特征及纵横波联合探测的方法效果

本文介绍了锤击震源及板状震源的特性;较详细地论述了浅层土体中纵横波速度随含水量变化的特征。     

Cepstrum analysis of seismic source characteristics

This paper introduces the concept of cepstrum.By investigating the difference in source characteristics between earthquakes and explosions the paper infers the manifestation of source difference in various variable domains,and seeks for effective means to express such source difference.Extending the approach of source discrimination from time and frequency domain to the cepstrum domain,the paper proposes a method of cepstrum analysis for recognizing the characteristics of seismic sources and establishes criteria for identifying the type of seismic sources.Cepstrum analysis on some recent earthquakes and explosions has been made,and the result shows that the method is quite effective in practice.     

天然源面波勘探台阵对比试验

为了对比天然源面波勘探不同台阵布局的探测效果, 筛选出探测成果可靠、 效率高和便于野外施工的天然源面波勘探台阵阵形, 在天水市黄土覆盖区的同一场地分别用4种常见的阵形进行数据采集试验, 并对各种阵形数据使用空间自相关法或扩展空间自相关法提取相应的频散曲线, 通过反演得到了试验点地下的浅层速度结构模型. 分析对比试验结果表明: 4种台阵提取的频散曲线数值很相近; 频散谱能量集中度较高的是嵌套式等边三角形和圆形台阵, L形和直线形台阵相对分散; L形台阵低频段(4—8 Hz)比直线形台阵差, 其高频段(8—40 Hz)比直线形台阵好. 针对直线形台阵在高频段信噪比较低的情况, 在确保探测成果可靠性的前提下, 为了提高探测效率, 提出了在同一直线形台阵开展天然源与人工源面波联合勘探的数据采集方法. 实验结果证实, 这种联合勘探方法不仅可弥补直线形台阵高频段的不足, 确保探测精度和结果的可靠性, 而且还能实现“高低”频兼顾, 即“深浅”兼顾.      

SH波场中完全匹配层吸收边界研究(英文)

无限域中的波动方程数值模拟往往需要稳定有效的吸收边界来消除人为边界截断所引起的虚假反射.本文首先写出了全匹配层(PML)内SH波的波动方程推导结果,并给出了方程的Crank-Nicolson计算格式与其中窄间导数2阶,6阶,10阶精度的有限差分算法以及伪谱法算法.然后设计了均匀各向同性介质模型和分层溶洞模型并引入图像处理中的信噪比(SNR)概念来定量研究边界吸收效果同PML宽度、不同精度算法的关系.数值结果表明当匹配层宽度比较薄时可以用低精度的有限差格式来获得比较好的吸收效果,当匹配层比较宽时,采用高精度的算法可以获得很好的吸收效果.最后对"反射系数"进行了讨论,指出"反射系数"的不足和文中用SNR来定量衡量吸收边界     

井间地震应用效果分析

介绍了井间地震方法在胜利油田的应用情况，列举了永安镇和罗家两种不同地质情况的成功实侧，涉及到井间地震的资料采集、处理及解释等方面。分析了井间地震与地面地震、VSP等方法相比的优劣所在，指出了井间地震的应用前景。     

Simulation of the seismic response of sedimentary basins with constant-gradient velocity along arbitrary direction using boundary element method:SH case

We presented a boundary element method using the approximate analytical Green's function given by Sánchez-Sesma et al.Coordinate transform is introduced to extend the method to deal with the model with constant-gradient velocity along oblique direction.The method is validated by comparing the numerical results with other independent methods.This method provides a useful tool for analyzing local site effects.We computed seismic response for two series of models.The results in both frequency and time domains are analyzed and show complex amplification patterns.The fundamental mode of resonance is dependent not only on the velocity at the free surface but also on the velocity distribution of the whole basin.For the higher modes of vibration the heterogeneous basin also has its own characteristic.     

基于浅层反射地震勘探技术的大庆地区近地表构造特征研究

目前,对于大庆地区的地质构造研究成果仅局限在深部构造上,该地区从未开展过针对近地表隐伏断裂的探查工作.本文采用浅层反射地震勘探方法,查明了克山—大安断裂嫩江组以上地层的详细地层信息以及断裂的展布形态;同时,在主干断裂上覆的背斜构造中,发现了许多次级断裂,这些次级断裂在前人的成果中并未提出过,并且在本区的断裂-褶皱构造体系中,次级断裂的活动特性同样受主干断裂活动的影响;然后通过钻孔验证,证实了浅层反射地震勘探结果的可靠性,并且确定了次级断裂的最新活动时代;最后综合编制了松辽盆地长垣隆起地区浅层地质模型,并讨论了本地区的构造体系受晚白垩纪以来太平洋板块俯冲方向变化的影响而形成的构造特征.本次研究中的方法和成果可为大庆市城市发展规划、重大工程建设选址和大庆油田安全高效生产等提供科学依据,可为其他地区开展近地表断裂探查提供借鉴和参考,为本地区浅层地质构造后续研究提供了基础资料,填补该地区近地表地球物理勘探构造研究的空白.

     

Analytic wave series solution of out-of-plane(SH) waves diffraction by an almost semi-circular shallow cylindrical hill

A closed-form wave equation analytic solution of two-dimensional scattering and diffraction of outof-plane(SH) waves by an almost semi-circular shallow cylindrical hill on a flat, elastic and homogeneous half space is proposed by applying the discrete Fourier series expansions of sine and cosine functions. The semi-circular hill problem is discussed as a special case for the new formulated equation.Compared with the previous semi-circular cases solutions, the present method can give surface displacement amplitudes which agrees well with previous results. Although the proposed equation can only solve the problem of SH-waves diffracted by almost semi-circular shallow hills, the stress and displacement residual amplitudes are numerical insignificantly everywhere. Moreover, the influences of the depth-towidth ratio(a parameter defined in this paper to evaluate the shallowness of the topography of hills) on ground motions are presented and summarized. The limitations and errors of truncation from Graf's addition theorem and Fourier series equations in the present paper are also discussed.     

虚源法地震技术综述

地震虚源法是为了解决复杂近地表问题而发展起来的一种新方法技术,采用地表激发井中接收的观测方式,通过在接收器位置构建虚源,能够获得井中接收器之间的地震响应.这一过程无需速度和震源位置信息,从而避开了复杂近地表对地震波场的影响.目前主要应用于复杂时变近地表条件下的油气勘探开发领域,如4D油藏监测、钻探风险评估和高陡构造精细成像等.本文首先详细介绍地震虚源法的发展历史、原理和技术特点,其次介绍其实际应用的成功实例,最后简单分析其存在的问题,并展望其潜在的应用前景和商业价值.     

结合混合源面波与三分量频率谐振的浅震勘探在城市地质结构精细划分中的应用

结合了混合源面波与三分量频率谐振的浅震勘探技术,综合了主动源面波探测精度高和被动源面波探测深度大的优点,同时增加了三分量频率谐振拟波阻抗比值这一参数进行综合推断解释,大大提高了探测的分辨率和准确性.采用该浅震勘探技术在成都天府国际生物城开展了浅层地质结构的精细化探测工作,快速获取了工作区60 m以浅地层结构的三维S波速度及三分量频率谐振拟波阻抗比值分布特征,利用波速与波阻抗的差异性,结合大量的工程钻孔资料标定,实现了对地层结构的精细划分,同时也证明了该浅震勘探技术在城市浅层地质结构精细化探测中的有效性.     

用面波联合勘探技术探测浅部速度结构

瑞雷面波勘探技术以其快速经济、受场地条件限制小等优点广泛应用于浅部横波速度结构探测.人工源面波勘探方法对浅部地层的探测精度高,但探测深度较浅;天然源面波勘探方法探测深度较深,但对浅部速度结构的探测精度不高.本文在夏垫和玉溪两地分别开展了人工源和天然源面波联合探测试验,尝试采用不同排列和相同排列两种方法,采集人工源和天然源面波信息,联合处理数据并提取频散曲线,反演得到浅部地层的横波速度结构.探测结果表明:人工源和天然源面波联合勘探,尤其是采用相同排列的方法,可以在几乎不增加常规面波勘探工作量的条件下,既能保证浅部地层的探测精度,又明显拓展探测深度,大大提升了面波勘探能力,有望在工程勘察领域中推广应用.