北京－丰镇DSS剖面S波资料的解释和推断

利用北京——丰镇及其邻区三分向宽角反射/折射DSS剖面(总长340.0 km)所获信息和利用数字处理技术,充分识别、提取了地壳和上地幔顶部的多种S波折射、反射震相(波组)．结合P波解释结果,计算了包括S波速度vS和泊松比在内的二维物性结构,并综合近垂直反射、地质及其它地球物理等资料,给出了该区内深部构造轮廊和相应的解释推断:该剖面的地壳厚度由东边顺义的35.0 km左右向西呈增加之势,至丰镇以东为42.0 km左右,壳内于延庆以东的下地壳和延庆至涿鹿间的中地壳以及天镇以西的上地壳内各存在一低速体;地壳中由东向西有一厚约5.0～9.0 km的壳幔过渡带;大部分地区上、中地壳的值为0.25,下地壳的值一般为0.27,上地幔顶部的值为0.28．表明了该区上、中地壳整体呈脆性,下地壳和上地幔顶部整体呈塑性的特征;延庆至涿鹿间,上地壳的低值,可能反映该处岩体裂隙(孔隙)发育且呈干燥充气状态,而中地壳的高值,则可能反映该处岩体充液(或呈部分熔融状);根据震相特点、值的横向变化特征,确定了该区数条深部断裂．地震大多发生在断裂附近,即值显著变化处,并集中于值较低一侧的脆性岩体中．      

泰安－忻州剖面S波资料解释及其与邢台地震的相关性分析>.

根据泰安——隆尧——忻州DSS剖面所获S波信息，参照P波解释结果，计算了包括该剖面的S波速度vS、P波速度与S波速度比和泊松比在内的二维结构，给出了该剖面的构造轮廓并做出了相应的解释推断． 利用不同的介质和构造之间vS，和的差异，结合邻区资料，划分了剖面上地幔顶部速度的值差为-4%左右的幔隆区(vS＝4.30 km/s左右)和幔坡区(vS＝4.50 km/s左右)，再次确认了牛家桥——东旺高角度超壳断裂带的存在，探讨了包括壳幔过渡带在内的低、高速块体(带)的性质和华北裂谷的界定标志． 综合研究了解释结果与地震的相关性，认为:地幔上隆、热物质沿高角度超壳断裂上升，初始震源在深30.0～33.0 km的壳幔交界处，附加应力激发了牛家桥、东旺下面深9.0 km附近特殊部位的6.8级和7.2级等地震，地震围绕高角度超壳断裂发生、并集中于和值较低的脆性介层之中．      

繁峙—太仆寺旗剖面S波资料解释及深部构造特征与地震相关性分析

通过对繁峙－怀安－太仆寺旗三分向深地震测深宽角反射／折射剖面的Ｓ波资料进行处理、结合Ｐ波处理结果，给出了地壳上地幔的Ｓ波速度ＶＳ及介质物性参数泊松比σ的二维结构；综合地质及其它的地球物理资料，参照国内外岩石物理参数的实验结果，对地壳深部结构，构造及岩性进行了解释和推测。     

用地脉动H／V谱反演S波速度剖面

提出一种用三分量检波器接收到的地脉动信号的水平向与垂直向（H／V）谱进行反演来估计地下土层S波速度（VS）剖面的方法。为此，推导出了计算层状半空间中传播的面波H／V谱的理论公式，并且同时考虑了基阶及高阶振型的影响。然后提出了一种用地脉动H／V谱估计地下土层S波速度剖面的反演分析方法。假设浅部土层的VS值或厚度已知，求其余未知量。在6个不同场地上对观测的地脉动H／V谱进行了反演分析，获得了场地的浅部S波速度剖面。该结果与这些场地上已有的速度测井资料相一致，它和反演值之间的标准误差小于0．1，最大误差为0．2。     

华北文安-蔚县-察哈尔右翼中旗剖面S波资料的地质解释

通过对文安—蔚县—察哈尔右翼中旗深地震测深剖面S波资料的处理解释 ,获得本区二维壳幔速度结构和波速比结构。该区的上、中地壳主要由花岗岩组成 ,整体呈脆性 ,其速度比γ值为 1 72左右 ;下地壳的γ值一般为 1 78;上地幔顶部的γ值在 1 82左右 ,表明下地壳与上地幔顶部整体呈塑性的特征。根据波组及γ值横向变化特征 ,推断了该区的几条深大断裂 ,结合本地区的地震活动 ,推测地震的孕育发生不仅与构造相关 ,而且与该区的岩石性质有关     

用烈度资料反演Q_s、扩散因子和震源S波加速度

本文采用发生在中国的35个地震的烈度资料,用阻尼最小二乘法解超定方程组的方法,反演了中国7个区的1秒周期S波品质因子Q_S的平均值、扩散因子和震源S波加速度.并探讨了震源S波加速度与震级的关系.作为一个例子,反演了台湾地区Q_s值的二维平面分布,发现Q_s值分布与布格重力异常、地震活动性存在某种对应关系. 对反演结果进行了初步分析和讨论,并估计了Q_s的误差.     

用烈度资料反演Qssub>、扩散因子和震源S波加速度.

本文采用发生在中国的35个地震的烈度资料,用阻尼最小二乘法解超定方程组的方法,反演了中国7个区的1秒周期S波品质因子Q_S的平均值、扩散因子和震源S波加速度.并探讨了震源S波加速度与震级的关系.作为一个例子,反演了台湾地区Qs值的二维平面分布,发现Qs值分布与布格重力异常、地震活动性存在某种对应关系. 对反演结果进行了初步分析和讨论,并估计了Qs的误差.     

浅层人工地震P波和S波资料揭示的郑州老鸦陈断层特征

断层活动性的探测研究是城市防震减灾的基础性工作。为了查明郑州老鸦陈断层的位置、性质及其活动性,2006年底跨老鸦陈断层进行了高分辨率的浅层地震P波和S波探测,通过采用不同的地震波激发源、不同的观测系统参数相结合的工作方法,获得了沿剖面不同深度的地下细结构图像,揭示了老鸦陈断层的形态和特征。结果表明,老鸦陈断层为一条倾向NE、走向NW的正断层,该断层错断了新近系(N)以前的地层,在Q+N地层内部没有发现断层引起的地层错断现象     

唐山地区Ms6.9和Ms6.5地震前后S波分裂的变化

依据蓟县地震台和滦南地震台短周期地震仪２３０ 个小震记录,获得了唐山地区西南部１９７６年８ 月～１９７８ 年３ 月的Ｓ波分裂图像,研究结果表明：ΔＴＳＶ－ ＳＨ值在１９７６ 年１１ 月１５ 日ＭＳ６．９ 和１９７７ 年５ 月１２ 日ＭＳ６．５ 地震前显著增大,前兆开始于主震前２０～３０ 天,在震前１～１１ 天出现最大的变化,到时差达到０．０２～０．０４ ｓ／ｋｍ ,并且在主震后几小时内恢复到正常水平;最大的ΔＴＳＶ－ ＳＨ值出现在主震震中附近,且随距主震距离增加而减小。研究结果还表明：在张应力区,ΔＴＳＶ－ ＳＨ＞ ０;在压力区,ΔＴＳＶ－ ＳＨ＜ ０,这与理论模式一致     

背景噪声和地震面波联合反演渭河盆地 及邻区壳幔S波速度结构

利用陕西及邻区测震台网和中国地震科学台阵探测项目共257个宽频带台站记录的连续波形与远震数据,采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得了渭河盆地及邻区地壳上地幔顶部S波速度结构,成像结果显示:1)渭河盆地顶部形成于新生代的沉积层造成其浅部显著的低速异常,盆地中、上地壳为低速结构,低速带延深至约25km深处,莫霍面相对两侧突变上隆,上地幔高速体侵入下地壳,可能与中—新生代上地幔基性-超基性铁镁质物质底侵有关。2)南鄂尔多斯块体地壳浅层东薄西厚的低速结构可能与块体遭受的整体掀斜、差异性抬升和强烈而不均匀的剥蚀有关。壳内不存在明显的低速异常,说明壳内低速体并没有贯穿整个鄂尔多斯地块,鄂尔多斯南段仍保留着稳定克拉通属性,至今还未遭受明显改造。3)秦岭造山带东、西深部结构存在差异,具有分段特征。造山带下地壳底部的低速异常,可能与造山带受青藏高原东北缘隆升和向外扩展等构造活动的影响有关,分析认为秦岭造山带存在青藏高原物质E流的下地壳流通道的可能性不大。     

基于海域地震资料的多次波及其鬼波的时距解释

当前陆域活动断层研究的相关理论方法已比较成熟,但针对海域的活动断层探测和研究还很缺乏。由于海域中水表和海底等强反射面的存在,多次波及其鬼波将对海域地震记录造成干扰,有效模拟多次波及其鬼波是进行多次波识别和压制的前提。近海及构造复杂区往往存在倾斜界面,基于水平界面假设的传统多次波压制方法难以准确地去除多次波的影响。文中结合海域地震记录及其采集方式,基于倾斜界面多次波的时距解析,针对近海等构造复杂区的实际记录利用简化模型预测多次波,给出了来自不同界面(包括倾斜界面)的多次波及其鬼波的时距特征,且与实际记录相吻合,其结果可提高地震资料的观测解释能力;在此基础上,利用时距信息人工合成理论地震记录,进行常规地震数据处理,进一步认识不同界面的多次波时距、速度及其造成的层面假象等特征。本研究结果有利于有效识别和预测海域地震记录中的多次波,为多次波的压制提供理论依据,进而为海域地震活动构造探测研究提供一定的帮助。     

珠江三角洲地区重磁资料解释的深部断裂系统

采用中国地质大学(武汉)完成的海洋863项目"海洋深部地壳探测技术"专题"重磁地震综合反演的方法技术及软件系统"中的软件(包括10多种方法技术),对珠江三角洲地区重磁资料进行数据处理,有效成图重力71幅,航磁88幅,共129幅.     

P波和S波接收函数的贝叶斯联合反演

S波接收函数对于研究岩石圈速度结构具有重要价值. 本文利用合成地震图技术研究了S波接收函数的动力学特征. 在接收函数非线性复谱比反演方法的基础上,发展了基于贝叶斯理论的P波和S波接收函数的非线性联合反演方法. 结果表明:(1)适用于S波接收函数反演的震中距范围约为55°~80°,S波接收函数反演要求所用远震事件的震级大于5级; (2)与陡变的岩石圈底部界面(LAB)相比,梯度带类型LAB上生成的SLP转换波相对较弱,台站下方的沉积盖层有助于相对增强SLP震相; (3)由于S波接收函数径向分量不符合δ脉冲,不依赖于等效震源假定的三分量接收函数多道最大或然性反褶积方法更适合S波接收函数的估计;(4)数值检验的结果表明,在初始模型速度参数偏离真实模型20%的情况下,本文的方法能够预测300 km深度范围内的P波和S波速度结构;(5)观测数据的反演结果表明,由于P波接收函数低频分量相对不足,本文的联合反演方法对于大于100 km深度上地幔的S波速度结构约束相对较弱.     

基于频率-贝塞尔变换法的关东盆地S波速度成像

将一种新的方法——频率-贝塞尔变换法（F-Jmethod）应用于日本NIED在关东盆地布设的MeSO-net台网的背景噪声数据中,证明频率-贝塞尔变换法可以有效地从背景噪声中提取高阶频散曲线.利用提取的基阶和高阶频散曲线反演关东盆地区域的沉积层和地震基岩层的S波速度结构,并将我们反演得到的S波速度结构与Koketsu等提出的日本综合速度结构模型进行对比讨论.我们的例子证明,在基阶面波的基础上,高阶面波能减少在反演中的非唯一性,得到更为准确的S波速度结构.

     

中国陆区S波分裂的频带相关性及其意义

通过对中国陆区8个天然地震台站的资料进行Butterworth带通滤波处理, 研究了不同频带宽度下的S波分裂现象, 得出: 中国陆区S波分裂时差、快波偏振方向随频带的不同而变化. 其中, 乌鲁木齐台在0.1 - 0.2 Hz频带内不发生S波分裂, 北京、恩施、昆明与牡丹江台S波分裂时差随频带增加而减小, 兰州与琼中台分裂时差随频带变化规律相似; 随频带增宽, 恩施台快波偏振方向由西向东变化, 海拉尔台快波偏振方向由东向西变化, 北京、昆明和牡丹江各台的快波偏振方向基本一致. 并对中国陆区S波分裂的频率依赖性的意义进行了初步讨论.     

中国西部地区门源—平凉—渭南地震测深剖面资料的分析解释

本文所处理的地震测深剖面资料,是一条途经陕、甘、宁、青四省,由7个炮点和12个记录分支组成的、全长约970km的地壳折射资料。 本文通过走时反演、射线追踪和合成地震图等分析解释手段,给出各分支的结构参数和全测线的横向变化。整个地壳大体分四层,其参数为 H1=3.32±1.01 km,V1=4.35±0.79 km; H2=11.79±2.77 km,V2=6.06±0.24 km; H3=11.58±4.32 km,V3=6.35±0.26 km; H4=17.64±7.25 km,V4=6.52±0.57 km. 地壳总厚度为45.60±11.01km.莫氏面自西向东逐渐变浅,在西段较为平缓,在中段和东段起伏较大,似乎显示出一个上端略宽、下端略窄的“U”形构造.这种构造有助于说明该区的大地构造特点和地震孕育的深部条件.     

中国西部地区门源-平凉-渭南地震测深剖面资料的分析解释

本文所处理的地震测深剖面资料,是一条途经陕、甘、宁、青四省,由7个炮点和12个记录分支组成的、全长约970km的地壳折射资料。 本文通过走时反演、射线追踪和合成地震图等分析解释手段,给出各分支的结构参数和全测线的横向变化。整个地壳大体分四层,其参数为 H₁=3.32±1.01 km,V₁=4.35±0.79 km; H₂=11.79±2.77 km,V₂=6.06±0.24 km; H₃=11.58±4.32 km,V₃=6.35±0.26 km; H₄=17.64±7.25 km,V₄=6.52±0.57 km. 地壳总厚度为45.60±11.01km.莫氏面自西向东逐渐变浅,在西段较为平缓,在中段和东段起伏较大,似乎显示出一个上端略宽、下端略窄的“U”形构造.这种构造有助于说明该区的大地构造特点和地震孕育的深部条件.     

基于密集台阵资料的S波分裂研究云南宾川上地壳各向异性特征

上地壳地震各向异性主要受区域应力引起的裂隙定向排列影响,也受局部构造单元,如断裂带等的影响.受地震台阵台间距的限制,系统性地研究断裂带等构造因素对各向异性影响的研究还较少.基于云南宾川地区密集台阵在两个月内记录到的9819个S波记录,我们使用MFAST（Multiple Filter Automatic Splitting Technique）方法获得了831个高质量的横波分裂结果.结果显示,（1）该区域内的平均快波偏振方向为NNW向,与区域最大水平主压应力方向一致;（2）空间分布上,断裂带附近台站的快波偏振方向呈现与断裂带走向相关的特征;（3）平均慢波时延为0.087±0.002 s,计算得到的各向异性强度为2.4%,高于云南地区的平均值.研究结果表明,宾川地区的上地壳各向异性主要受区域应力控制,局部特征受断裂带的改造作用,各向异性强度较强.本研究展示了密集台阵在系统性地研究上地壳各向异性的优势,即利用高密度的空间采样可以更好地分析上地壳各向异性的空间分布细节和影响机制.

     

青藏高原S波和泊松比的层析成像

本研究使用中国数字地震台网（CDSN）（2009—2016）走时数据开展青藏高原地壳地震波速度三维层析成像研究,获得分辨率达到1°×1°×20 km的青藏高原地壳S波三维速度结构和泊松比分布.结果表明,分布在可可西里和羌塘北部的高钾质和钾质火山岩带,其上地壳到下地壳都存在S波波速扰动负异常和高泊松比.说明第三纪青藏高原隆升过程中,由于大陆碰撞使三叠纪的东昆仑缝合带重新破裂,造成大量壳幔混合熔融物质上涌和火山喷发,进而揭示了青藏高原北部新生代火山岩的存在与青藏高原的形成和隆升密切相关;青藏高原新生代裂谷位于中下地壳S波速度扰动负异常带的两侧,裂谷带之下的中下地壳泊松比减小到0.22以下.裂谷带之下中下地壳的S波速异常分布和泊松比值可以推断青藏高原新生代裂谷深达中地壳底部,这个推论与密度扰动三维成像的相关结论一致.青藏高原S波速度和泊松比在下地壳至壳幔边界随深度产生急剧变化,说明地壳内部发生了大规模的层间拆离和水平剪切;青藏高原东构造结之下泊松比高达0.29~0.33,S波速度扰动为负异常,推断东构造结下方地壳主要由坚硬的蛇纹石化橄榄岩组成;青藏高原中下地壳S波速负异常区范围大面积扩大,地壳底部几乎被S波速低值区全部覆盖.下地壳S波异常分布特点可能反映下地壳管道流的影响.

     

基于分布式光纤温度测井的注入和产出剖面解释方法研究

近年来,随着分布式光纤温度传感(DTS)技术的快速发展,由于其对井干扰小、施工方便、能实时提供准确且连续的温度数据等优势,越来越多的被应用于井下的动态监测中.然而,实际应用中DTS数据量巨大且复杂,如何分析数据和用其解释井下的流量剖面及生产动态仍是一项巨大挑战.为此,本文基于井筒与地层间的传热机理,建立了多相流井筒温度分布模型,分析了不同影响因素下井筒的温度曲线响应特征.对实测DTS数据进行分析,建立基于井筒温度分布模型的拟合评价目标函数,用L-M(Levenberg-Marquarelt算法)和Sqp-legacy(Sequential quadratic programming-legacy,顺序二次规划遗传算法)两种算法进行反演后,将PSO(Particle Swarm Optimization,粒子群优化算法)与两种算法结合,对比两组组合算法的反演误差后选用PSO-LM算法,PSO-LM算法既具有PSO算法的随机性也具有L-M算法的高效性.然后对两口实测井进行解释,误差结果表明PSO-LM算法的精度较高,满足实际应用,验证了反演解释模型的正确性和可靠性．