EDA介质中地震波的传播特征

对Christoffel公式进行Bond变换得到EDA介质的Christoffel方程,并由其非零解推导出EDA介质中视横波(qSV)、横波(SH)、视纵波(qP)的相速度、群速度、偏振向量(质点的振动方向)的三维计算公式.通过模型计算分析了具有水平对称轴的各向异性(HTI)介质和EDA介质中介质对称轴的极角和方位角对相速度、群速度及偏振向量的影响,对其随极角、方位角的变化特征进行了分析,并采用Matlab进行了数值计算,对其特征采用三维显示.通过取极角或方位角为零简化得到HTI介质和具有垂直对称轴的各向异性(VTI)介质中地震波的相速度、群速度,对EDA介质中的三维计算结果进行退化验证. 通过数值计算进一步验证了地震波相速度与EDA介质对称轴的相互关系. 结果表明,通过广角地震勘探可探明地下介质的裂隙走向及密度,从而确定灾害体产状.     

岩石的纵、横波速度与密度的规律研究

选择了济阳坳陷第三系地层四类不同岩性、237块典型岩心样品,在变温变压条件下进行超声波纵、横波速度及密度的测定,样品的孔隙度范围从2％到27％.根据变温变压测试数据,得出纵横波速度的压力、温度校正公式,将高温高压条件下测量的弹性参数校正到60 MPa条件,再进行密度、Vp和Vs数据分析.分析结果表明：Vp、Vs具有很好的线性相关性,得到新的密度与Vp关系式.同时将Vp、Vs关系融入到Gardner公式中,将Gardner函数推广为〖JP2〗ρ=CVApVBs的函数形式（称为广义Gardner公式）,拟合出砂岩的密度、Vp和Vs间的新关系式：ρ=1.575 8V0.287 9pV0.019 7s.〖JP〗文中讨论了该公式在横波速度预测、岩石物理模拟和AVO正反演等的作用,指出这些规律性认识可服务于油气勘探和开发.     

Propagation characteristics of converted refracted wave and its application in static correction of converted wave

Three-component seismic exploration through P-wave source and three-component geophone is an effective technique used in complicated reservoir exploration. In three-component seismic exploration data processing,one of the difficulties is static correction of converted wave. This paper analyzes propagation characteristics of non-converted and converted refracted waves,and discovers a favor-able condition for the formation of converted refracted wave,i.e. the velocity of overlaying medium S wave is much lower than that of underlying medium S wave. In addition,the paper proposes the static correction method of converted wave based on PPS converted refracted wave,and processes the real three-component seismic data with better results of static correction of converted wave.     

Transient mechanical wave propagation in semi-infinite porous media using a finite element approach

In this study, we propose a numerical investigation in the time domain of the mechanical wave propagation of an impulsional load on semi-infinite soil. The ground is modelled as a porous saturated viscoelastic medium involving complete Biot theory. All the couplings and a hysteretic Rayleigh damping are taken into consideration. An accurate and efficient finite element method using a matrix-free technique and an expert multigrid system are applied. Our results present the displacements of the fluid and solid particles over the surface and in depth. The arrival times of body and surface waves are studied. Particularly, the compressional wave of the second kind is highlighted. The influence of the different couplings and more specifically, the influence of the permeability on the response of the soil are analyzed.     

YC地区转换波数据处理及裂隙预测

裂隙介质的横波响应能提供对裂隙走向与密度一种直接测量.为了探测YC地区裂隙型储层特征,在该区进行了纵波源三分量数据采集.经过精细地处理,YC地区转换波成像质量得到了改善.以此为基础,对该区的裂隙特征进行了预测.预测结果与本区的应力场分析和钻井揭示的裂隙特征比较吻合.本文所介绍的一些关键转换波资料处理技术、解释方法和分析结论对今后陆地转换波勘探有一定借鉴作用.     

基于临界孔隙度模型的地震波传播

基于岩石物里学中临界孔隙度模型,建立一种简洁的均匀弹性流体饱和孔隙介质模型,进行地震波传播研究.首先定义了构建目标模型的基本力学模型:介绍了全孔隙度区间内基本力学模型和目标孔隙介质的含义,其中基本力学模型除了完全弹性固体模型S和完全弹性流体模型F还包括临界孔隙模型C.然后通过等效力学模型推出了目标力学模型介质本构关系的组分表达形式.文中分别通过直接求取弹性参数的表达形式和运用应力应变关系两种方法得到介质模型的本构关系,进而得到该模型波动方程的组分表达形式.最后对这种介质模型进行了地震波传播的数值模拟,结合模拟结果分析孔隙对地震波传播的影响.     

天津地区地震波速比分区变化特征

利用天津地震台网2002-2007年记录到的天津及周边地区,ML≥1．5地震。在天津及周边地区,按照活动空间分布特征圈定4个区域,采用单事件多台观测资料,对所选区域里的地震事件进行平均波速比值的计算,得到天津地区波速比变化与地震的对应关系。     

地震横波勘探及其在浅层岩土分层中的应用

简单论述了横波的基本特点,指出在松散层勘探中,横波勘探的优势主要在于探测精度高且不受饱水度的影响.因此,可以选择地震横波勘探进行第四纪松散层层序划分及厚度探测.并以广州市城市地质调查项目为例,介绍了地震横波勘探在浅层地层勘测中的数据采集方法,分析了地质解释依据,并结合波速测井方法对地层层面进行了划分.分析结果表明了多数岩土层与反射界面有较好的对应关系,用地震横波勘探结合波速测井进行第四纪松散层层序划分及厚度探测是可行的.     

地震波在孔隙介质中低频衰减现象的粘弹性特征分析及近似（英文）

由于介观尺度的孔隙流体流动,弹性波传播过孔隙岩层时在地震频段表现出较强的频散和衰减。Johnson理论给出了在任意孔隙形状的条件下,部分气水饱和孔隙介质的理论相速度和品质因子的解析解。本文在Johnson模型的基础上,通过对Q值曲线的低频和高频近似,推导了Q值曲线的近似公式,以及基于孔隙介质基本地球物理参数和孔隙斑块几何形态参数T和比表面积S/V的最大衰减Qmin近似公式。通过与理论值的对比,对Qmin近似公式存在的线性误差进行改正,进一步提高了精度。复杂的斑块形态对最大衰减Qmin和过渡频率ftr的都产生一定影响,且对ftr影响更大。因为数值模拟直接求解介观尺度的Biot孔隙介质方程需要极大的计算量,我们使用Zener模型建立了等效粘弹模型,有效地模拟了地震频带内的衰减和频散现象。     

福建地区波速比分布特征

选取福建地震台网"十五"观测系统2009—2015年记录的748个M_L≥1.0地震事件,采用多台和达法计算福建区域波速比值和泊松比值,并绘制二者空间等值线图,分析其分布特征,讨论波速比值高低与震级大小和震源深度的关系,结果发现,波速比大小与二者关系不大。     

Research on propagation properties of elastic waves in two-phase anisotropic media

IntroductionItiswellknownthatanisotropylieswidelyintheundergroundmedia.Anisotropicmediawhicharemetintheseismicengineeringandseismicexplorationofenergyaremainlycausedbytheperiodicthinlayers(PTL)andextensivedilatancyanisotropy(EDA).Insuchmedia,anisotropyleadstomorecomplicatepropagationofseismicwave,thesignificantfeatureinanisotropicmediaisvelocityanisotropy.Infact,undergroundstrataareverycomplicated,whichareusuallycomposedofsolidframeandfluid(suchasoil,gasesorwater)inpores.Inordertostudyseism…     

套管中环向传播的准SH波的衰减特征

套管井中的准SH波测井可有效解决声阻抗类声波仪器在低密度水泥胶结评价上的不适应性.本文结合解析计算、三维数值仿真和实验测量研究了套管中环向传播的准SH波的衰减特征.数值仿真和实验测量结果均表明准SH波的衰减主要由波传播过程中的几何扩散和向套管后胶结的固体水泥泄漏能量引起的;解析计算显示在0~300 kHz的测井频段随着频率的增加零阶准SH波的泄漏衰减逐渐增大、一阶准SH波的泄漏衰减逐渐减小,在现有油气井使用的水泥阻抗范围内,准SH波的衰减与水泥阻抗成正比.数值仿真和实验测量的零阶准SH波的衰减与解析计算结果吻合,一阶准SH波的衰减稍高于解析计算结果.另外在实验测量过程中记录了水泥从浇筑到逐渐凝固过程中准SH波测井的全波波形,可清晰观测到直达的准SH波在水泥未凝固前（仍是流体）幅度较强,随着水泥逐渐凝固强度增大准SH波的泄漏衰减逐渐增加,泄漏到水泥环中的能量越来越强,来自水泥外界面的反射波幅度逐渐增加且到时逐渐提前.通过理论计算和实验测量套管井SH横波的衰减特征,为现场应用SH横波测井评价套管井水泥胶结质量奠定基础.

     

偏离大圆路径传播对四川西部面波相速度成像的影响

面波成像是研究地壳上地幔横波速度结构的一种重要方法．通常,面波相速度或群速度成像假设面波沿大圆路径传播．但是,在地下介质速度结构变化较大时,面波会偏离大圆路径传播,从而导致基于大圆路径假设下的面波成像结果存在一定的误差. 我们采用基于射线追踪的面波成像方法,研究了面波的偏离大圆路径传播对四川西部地区面波相速度成像结果的影响．使用快速行进法(fast marching method)进行面波传播路径的射线追踪,采用子空间反演法(subspace inversion)进行迭代反演,对理论模型合成数据和川西台阵的短周期背景噪声相速度频散数据进行成像分析,并与使用大圆路径传播的成像结果进行对比．对理论模型的测试结果表明,当速度结构变化较大时,基于偏离大圆路径传播的面波成像能够更好地恢复模型异常．对川西台阵的真实数据反演结果显示:在短周期为6 s时,基于偏离大圆路径传播的反演方法较基于大圆路径传播的反演方法所获得的相速度异常的幅度更大些,在四川盆地区域两者的差异接近0.2 km/s;在周期为10 s时,两种反演方法的差异显著减小,基本都在0.1 km/s以内．这主要是因为6 s周期的面波相速度对复杂的上地壳浅层结构更为敏感,从而使得面波的偏离大圆路径传播效应对反演结果的影响更为显著．本文结果表明,当某一周期不同路径的面波相速度测量值变化较大,例如相对于平均相速度的异常超过10％时,则需考虑采用基于偏离大圆路径传播的面波成像方法,否则速度异常较大区域的反演结果可能会造成较大的偏差．      

福州盆地强地面运动特征的有限元数值模拟

区域性地震波强地面运动的量化数值模拟分析结果可以用来指导城市规划建设,并在防震减灾中发挥重要作用. 本文采用有限元数值模拟方法来模拟由地震激发的区域地震波强地面运动过程,并得到地表峰值速度和加速度的分布特征.考虑到福州是东南沿海的重要省会城市,其明显的盆地结构特征使它很容易遭受强地震灾害的影响. 因此本文以福州盆地为主要研究对象,假定盆地的主要断层某一位置在未来可能发生灾害性地震,则该地震会激发地震波的强地面运动,并由于地形、沉积层等主要影响,在盆地内部发生放大.通过对地震波传播过程的数值模拟和后处理分析,给出了该盆地的地表峰值位移、峰值速度和峰值加速度分布图谱.该图谱可为未来的福州城市规划和抗震减灾提供定量科学参考依据.     

Attenuation of stress wave in sandstone

ＡｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｗａｖｅｉｎｓａｎｄｓｔｏｎｅＤａｏ－ＹｉｎｇＸＩ；Ｙｏｎｇ－ＬａｉＺＨＥＮＧａｎｄＴａｏＺＨＡＮＧ（席道瑛，郑永来，张涛）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥａｒｔｈａｎｄＳｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

西昌市场地剪切波速与土层深度经验关系

收集了西昌市已有的土层钻孔资料及有关报告,在此基础上踏勘布置了具有一定代表性的钻孔,逐个进行了剪切波速度的测定。对所有的剪切波速资料进行了整理,通过回归分析方法给出西昌市场地不同土类剪切波速与土层深度的关系式,为西昌市防震减灾规划土层地震反应分析提供土层的背景资料和分析依据,同时,也为西昌市以后的地震危险性、建筑工程场地分类以及抗震设防小区划提供有意义的参考资料。     

利用多种地震数据联合反演剪切波速度结构的可靠性检测

本文模拟使用青藏高原东南缘区域台网及国家台网的170个宽频台站基于背景噪声、天然地震面波、P波接收函数反演时的实际数据,对青藏高原东南缘假定的初始模型进行恢复,通过计算初始模型台站下方纯路径频散、提取各台站对间的瑞雷波频散曲线、计算理论接收函数以及反演剪切波速度结构来测试使用不同单项数据与联合使用多种数据反演对初始模型的恢复程度。结果表明,同时使用接收函数、基于噪声经验格林函数的群速度、相速度频散以及基于天然地震面波的相速度频散联合反演的剪切波速度结构,充分利用了几种数据的分辨率优势,清晰地分辨出中下地壳及上地幔顶部的低速层。此外,本文也分析了实际数据处理中出现的计算误差、随机噪声干扰对计算结果稳定性的影响。结果显示:对于面波频散,加入1%的误差后,联合反演的结果仍可很好地反映低速层的形态,但是当误差提升至5%后,对最终结果则产生了一定程度的影响;而在接收函数中加入4%的随机噪声时,虽然地幔低速层的上界面和下界面会略微受到随机噪声的影响,但是低速层的深度范围和速度值均得到了较好的恢复。     

瑞利波法在工程抗震中的应用

工程抗震工作需要掌握各层土的剪切波速度资料,以便进行地震危险性分析和场地震害小区规划等项工作。采用瑞利波法进行岩土力学特性指标测定,通过实际性能应用表明该方法是简便易行的。     

The characteristics of shear wave splitting in the source region of the April 20, 2013 Lushan earthquake

Using seismic data of the aftershocks sequence of the April 20, 2013 Lushan earthquake recorded by seismic temporary and permanent stations in the source region, with the visual inspection of particle motion diagrams, this paper preliminarily contains the polarization directions of fast shear wave and the time-delays of split shear waves at every station, and analyzes the crustal anisotropic characteristics in the source region. In the study area, the polarization direc- tions at stations BAX, TQU, L 132, L 133, L 134, and L 135 are northeast, which is consistent with the strike of Dachuan- Shuangshi fault. There are two polarization directions at MDS and L131, which are northeast and southeast. The scatter of polarization directions suggests the complex stress field around these two stations where two faults intersect. For the normalized time-delays at every station, the range is 1.02-8.64 ms/km. The largest time-delay is from L134 which is closest to the mainshock, and the smallest one is from L133. The variations in time-delays show the decreasing at stations BAX, L134, and L135 because of the stress-relaxation after earthquake.     

山西中部中等地震前地震波异常特征

以山西太原遥测台网7个子台(榆次,东山,平遥,太谷,交城,汾阳,介休)和太原台十几年的地震观测资料为基础,分析几次中等地震前地震波波速比,振幅比,地震波初动符号,S波衰减率,尾波持续时间的异常。结果表明,地震波参数的分析可以提取中等地震前的异常信息,在1991年忻州5．1级地震的前兆异常反映明显。