断层衍射波及其应用

本文从衍射波的物理定义出发,简化了Trorey提出的断层上Kirchhoff-Helmholtz衍射方程的解法;计算了不同深度、不同测线方向下的断层衍射波理论地震图;计算了衍射波振幅谱与相位谱,给出了利用衍射波求断层位置的公式;得出了一些新的结论,通过人工地震测深与地震勘探的实例,对断层衍射波的特性有了更明确的认识。 本文的结果表明:断层衍射波发生在地球介质剧烈变化处;衍射点两侧的衍射波走时曲线呈双曲线状;波初动清晰且半周期小;其优势频率振幅谱与反射波的相同,在衍射波与反射波走时曲线相切处附近,记录图中出现衍射波最大振幅,且波反相;视断点与真实断点一般不重合。上述特点可能为判定衍射波并确定断层位置提供判据。     

断层衍射波及其应用ht

本文从衍射波的物理定义出发,简化了Trorey提出的断层上Kirchhoff-Helmholtz衍射方程的解法;计算了不同深度、不同测线方向下的断层衍射波理论地震图;计算了衍射波振幅谱与相位谱,给出了利用衍射波求断层位置的公式;得出了一些新的结论,通过人工地震测深与地震勘探的实例,对断层衍射波的特性有了更明确的认识。 本文的结果表明:断层衍射波发生在地球介质剧烈变化处;衍射点两侧的衍射波走时曲线呈双曲线状;波初动清晰且半周期小;其优势频率振幅谱与反射波的相同,在衍射波与反射波走时曲线相切处附近,记录图中出现衍射波最大振幅,且波反相;视断点与真实断点一般不重合。上述特点可能为判定衍射波并确定断层位置提供判据。      

地震波的时间反转以及非线性佯谬述评

为了探讨动力学计算仿真在地学中应用的可行性 ,我们已经采用非线性动态有限元 ( Non-linear Dynamical FEM)方法作了一系列的初步研究。在关于波的遍历特性的研究中 ,提出用波的遍历特性来概括非线性动力系统例如地壳块体的复杂性 [1- 2 ] ,并从这个认识出发 ,用动力学仿真方法研究了在这种混沌性脉冲响应系统中的 L ame波及其时间反转过程 ,还研究了三维非均匀、有内部界面的岩石介质的时间反转效应。通过预研认为 ,运用时间反转原理 [3 ]在大尺度的地壳块体中实现波能量在空间的聚焦和时间上集中具有可信的物理依据 [4 ] 。地壳中波的…     

体外预应力梁动力特性分析的一种新方法

提出了两个假设:在第1自振频率计算中,体外筋预拉力增量产生的弯矩图等效为梁第1振型的比例图,忽略了体外筋对其他自振频率的效应。这两个假设改进了文献[5]中的体外筋预拉力增量与梁跨中位移成正比的假设。建立了体外预应力梁的动力平衡方程,解得梁的振型和自振频率。与文献[5]中的分析方法相比,由于假设更为合理,计算结果也更准确,与数值解吻合良好。计算结果表明:文献[5]方法低估了体外筋对第1自振频率的效应;随着体外筋面积和偏心距的增加,梁的自振频率也随之增加。     

Lg尾波的异常包线及其以水平向不均匀吸收介质模型为基础的解释

引言 文献[6、9]综合分析现有理论结果和实验资料之后,得出结论:来自地壳和地幔中的速度变化较小的大量亚水平界面的反射横波形成了短周期(T=1秒)Lg尾波,其形成的时间较长。根据这个结论可以制定出以Lg波群和尾波强度的对比分析为基础详细编绘上地幔吸收图的方法,曾用Lg波群和尾波的强度研究过天山地区的吸收场特征[8]。文献[9、11]早已指出,在一些小区域绝大部分短周期尾波包线的形态都很稳定。只是某些地区的地     

探地雷达图像的正演合成与偏移处理

本文讨论了射线追踪法实现二维地电断面的探地雷达图像的正演合成问题,其中包括二维地电断面的数字拟合、多层连续界面介质中高频电磁波的反射与透射统一的运动学边界方程;根据Huygen's-Fresnel原理导出了均匀介质中二维管状体模型的衍射雷达波的计算公式;给出了用射线追踪法合成的二维地电模型的探地雷达图像;用衍射波公式合成了二维管状模型的雷达图像,并与物理模拟作了比较.在此基础上,用Kirchhoff积分法对数字模拟与物理模拟记录的雷达图像作了偏移处理,并给出了实例.     

VC环境下二维人机联作正反演系统设计与实现

依据在找矿过程中采集的大量野外实测数据,基于VC++开发平台进行地电断面图模拟显示,并对其进行网格剖分、地电断面剖分三角单元数值自动获取和交互式修改三角单元电性参数的二维人机联作正反演系统的设计实现.利用该系统对河北某地发现的大型锌矿的部分野外实测资料作了处理和人机联作反演,并与钻井资料进行了对比.而且进一步设计实现了在三维空间上的联作反演,以进行更精确的矿体定位及矿体储量预测.系统的主要特点是以可视化的方式实现了在计算机屏幕上显示并修改地电断面和计算结果的功能,界面友好、操作方便、易于使用.     

用积分方程法模拟各向异性地层中三维电性异常体的电磁响应

本文研究并建立了一种模拟各向异性地层中三维电性异常体电磁响应的积分方程算法.首先讨论了并矢Green函数及其相关积分的计算,将水平层状各向异性地层中的电场并矢Green函数分解成含有奇异项的直达波与非奇异的来自各个层界面的反射和透射波两个部分,再应用等效体积单元和表面积分技术对积分方程的奇异核进行离散化处理以便提高离散方程的精度.然后为了节省计算机内存以及计算时间,引入基于Krylov子空间的迭代算法求解积分方程的离散化矩阵方程.最后通过与现有文献中的结果作对比从而检验了所述算法的有效性,并结合具体算例考察分析了地层的各向异性对三维电性异常体电磁响应的影响特征和规律.     

最短路径算法下二维层状介质中多次波追踪

在改进后的最短路径算法（MSPM）中引入分区多步计算技术实现了二维层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波波前传播的数值模拟,以及相应的走时和射线路径的跟踪计算.其原理是将二维复杂层状模型按速度界面分成若干个独立的计算区域,采用分步计算技术进行多次波的跟踪计算.基于多次波是通过速度界面的简单入射、透射、反射及转换波按一定规律的不同组合,因此可实施分区多步计算技术.通过某一上、下层界面的透射（或透射转换）波实际上是由上层得到的下行波加上由该界面透射的下行波组成,若为转换波则使用不同的速度模型;而经过某一界面的反射（或反射转换）波实际上是由某层内计算得到的下行（或上行）波再加上由该界面反射的上行（或下行）波组成.这样即可得到分区独立计算,并通过速度界面分步连接达到跟踪多次波的目的.计算结果表明MSPM算法下的分区多步计算技术具有单步SPM算法中的诸多优点,即:算法简单、数值计算稳键、计算精度高、速度快及全球解等,因而是解决多次波跟踪计算行之有效的方法.     

三维弯曲界面炮集P波反射时距特征分析

对于三维反射地震,文中将三维弯曲界面视为倾向和倾角变化的三维倾斜界面的包络,并依据三维倾斜界面反射提出计算三维弯曲界面P波反射时距的一种新方法。该方法基于倾角CDP理论,从界面反射点出发,给出地表CDP网格点,由检波点位置计算炮点位置,得到三维地震的炮点网格和检波点网格的分布关系,最终计算P波的三维反射时距。炮集数值模拟的结果表明,该方法有较高的计算效率,便于分析反射时距随炮点位置的变化,特别能揭示界面反射点位置和时距的关系。三维弯曲界面和三维倾斜界面的反射时距特征对比表明,仅从同一测线方位的时距难以将这两种类型的界面反射区分开来,但比较不同方位的时距差异可以解决这一问题。     

局部倾角滤波和预测反演联合分离绕射波

地震绕射波源于介质非连续性,从地震记录中将绕射波分离出来并进行成像,其结果对研究诸如碳酸盐岩缝洞储层这类复杂非均质储层具有重要意义.对炮集记录进行平面波分解,在地层倾角不大的假设下,反射波和绕射波同相轴在平面波分解剖面上存在较大的倾角差异.基于此,我们提出分步进行绕射波分离的方法:(1)利用局部倾角滤波方法将绕射波的较大倾角信息成分分离出来,此时,余下的部分包含有反射波和残留的低倾角绕射波信息;(2)利用频率-空间域预测反演方法从上述含有反射波和残留的低倾角绕射波信息中分离出残留绕射波成分;(3)将两次分离的绕射波信息相加得到最终的绕射波估计.用该方法能够得到相对完整的绕射波信息,有效地克服了靠单一的倾角差异进行绕射波分离时明显损失低倾角信息,从而影响绕射波成像结果横向分辨率这一问题.理论与实际资料试算验证了该方法的有效性.     

山西数字地震台网地震自动定位系统运行分析

选取2009年7月至2010年8月山西地震台网速报软件的自动定位结果与＂十五＂Jopens系统人机交互处理的定位结果进行对比分析,得出,速报软件自动定位地震参数与人机交互处理的编目结果基本吻合,可以作为地震速报的依据和参考。     

基于倾角-偏移距域道集的绕射波成像

地震绕射波是地下非连续性地质体的地震响应,绕射波成像对地下断层、尖灭和小尺度绕射体的识别具有重要的意义.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴表现为一条下凸曲线,能量主要集中在菲涅耳带内,绕射波能量则比较发散.由于倾角域菲涅耳带随偏移距变化而存在差异,因此本文提出一种在倾角-偏移距域道集中精确估计菲涅耳带的方法,在各偏移距的倾角域共成像点道集中实现菲涅耳带的精确切除,从而压制反射波.在倾角-偏移距域道集中还可以分别实现绕射波增强,绕射波同相轴相位校正,因此能量弱的绕射波可以清晰地成像.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴的最低点对应于菲涅耳带估计所用的倾角,因此本文提出一种在倾角域共成像点道集中直接自动拾取倾角场的方法.理论与实际资料试算验证了本文绕射波成像方法的有效性.     

国家数字地震台网中心实时处理及大地震速报软件系统

国家数字地震台网中心实时系统是国家数字地震台网的重要组成部分。其软件系统主要功能有: 实时收集、存储47个国家数字地震台的地动波形数据,进行地震事件实时检测、自动定位、报警、人机结合精确定位。可速报国内M_S≥5.0、邻区M_S≥6.0、世界范围M_S≥7.0地震的震源位置及震级。软件系统的主要特点: 双机热备份,使用多种编程技术,具有实时性好、可靠性、稳定性高。提出地震定位计算法的几何背景,双曲线与圆相交地震定位法等。丰富和发展了地震定位理论,解决了初始定位长期得不到解决的问题,在全球大地震速报工作中取得了很好的效果。人机交互系统,操作简便,用图形和数字给出丰富的信息,有助于分析地震波形和地震定位结果,是一个计算机辅助思维、分析系统。     

国家数字地震台网中心的技术系统

详细阐述了国家数字地震台网中心技术系统的组成部分与地震数据流程。计算机网络系统和地震数据硬件系统是整个台网中心技术系统的基础;地震数据接收与自动定位系统、人机交互系统、半自动CM T系统、地震数据格式转换系统和地震数据管理与服务系统这5个地震专业应用系统实现了台网中心的二个基本任务: 防震减灾和为地震基础研究服务。     

Review of ray-Born forward modeling for migration and diffraction analysis

The ray-Born approximation is a very useful tool for forward modeling of scattered waves. The fact that ray-Born modeling underlies most seismic migration techniques, and therefore shares their assumptions, is a justification in itself to consider it for forward modeling. The ray-Born approximation does not make an explicit distinction between specular reflections and nonspecular diffractions. It therefore allows the modeling of diffractions from structural discontinuities such as edges and tips, as well as caustic diffractions. In the simplest implementation ray-Born seismograms are multiple-free. Ray-Born modeling can be orders of magnitude faster than finite-difference modeling, both in two-and three dimensions.     

平面声波在粗糙界面上的反射特征研究

基于有关粗糙界面的Rayleigh假设,讨论了平面声波按余弦规律快速变化的小尺度粗糙界面上的反射特征.研究表明：这类界面与位于该位置的一个过渡地层的作用相当.该过渡层的厚度为粗糙界面的起伏幅度,速度和密度为上下两层介质相应量的平均值.研究了埋藏很深的微粗糙界面所引起的地震反射（绕射）波的频散特性和走时的构成,即包含零炮检距反射时间、正常时差和界面粗糙时差三部分内容.该粗糙时差与空间坐标和时间坐标无关,与绕射波的阶次有关,绕射波尾随在反射波之后以某一固定的时差出现.且只有当界面的粗糙波长与地震波的波长相当时,才能观测到这类绕射波.该结论为粗糙界面地震反射资料的处理方法提供了理论依据.     

用于地下结构地震反应分析的改进反应加速度法

为考虑结构的存在对反应加速度法中地震输入荷载的影响,基于《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB 50909—2014）中的反应加速度法,提出将土-结构模型转换为自由场模型的等效方式进行地震反应分析。采用等效自由场进行地震输入荷载计算,近似地考虑了结构的存在对地震输入荷载的影响,以期提高反应加速度法的计算精度。使用有限元软件ABAQUS,采用改进前后反应加速度法对日本大开车站不同工况下的地震反应进行计算。研究结果表明,采用等效自由场计算的地震输入荷载有效提高了反应加速度法的计算精度。在验证等效方式有效性的基础上,分析等效模型宽度的选取对反应加速度法计算结果的影响,建议等效模型边界至结构侧边的距离取为1～3倍结构宽度。     

地形效应对于核电场地地震反应分析影响研究

目前,在进行核电场地安全性评价时,主要采用一维等效线性化程序LSSRLI-1,而一维等效线性化方法在考虑地形效应时有很大的局限性,特别是在研究场地地形效应的影响时偏差较大。对于抗震设计要求远高于一般建筑的核电站来说,选用合适的方法进行二维建模分析是非常必要的。选取了某核电场地典型剖面15个钻孔资料,在MIDAS二维等效线性分析环境下进行了建模,并选取了以年超越概率10^-4合成的地震动中10条最大样本时程作为基底输入进行分析。通过与LSSRLI-1的计算结果进行对比,研究了地形效应对地表和核岛基础处（8.5m）加速度反应谱的影响,并提出了设计建议。分析得出:二维分析中地形效应对地表加速度最大值反应谱的双峰形态影响较大,并且计算结果对AP1000谱的超越情况有所变化;对核岛基础处（8.5m）峰值加速度的影响程度比地表要小,没有表现双峰形态变化较大的形态。     

3D MODELLING OF DIFFRACTIONS OBSERVED ON DEEP REFLECTION LINE DEKORP 2-S1

DEKORP 2-S is the first profile carried out in the German continental reflection seismic programme. Besides numerous reflections in the lower crust, the seismic section is characterized by strongly curved events that are interpreted as diffractions. These diffractions occur as clusters, mainly in two areas of the profile: the Dinkelsbühl and the Spessart area. This paper deals with the Dinkelsbühl diffractions where three-dimensional control is available. The control is provided by two additional profiles P-1 and Q-40 which run parallel and perpendicular to the main line, DEKORP 2-S. The type and the location of the diffractors are determined by traveltime-modelling using crustal velocity functions derived from in-line wide-angle observations. A model with inclined line diffractors provides the best fit to the data for all three profiles. Projections of these line diffractors to the surface show that they are aligned parallel to the strike direction of the Variscides. This suggests that the diffractions are associated with the suture zone between the Saxothuringian and Moldanubian geological provinces.