含衰减地层微地震震源机制反演及其反演分辨率

微地震震源机制的反演对于非常规油气开发具有至关重要的作用.微地震信号主频高、能量小,容易受地层吸收衰减作用的影响使其波形发生畸变,本文提出了一种考虑地层吸收衰减作用的微震源机制反演方法,并利用费雷谢偏导矩阵的SVD分解(特征值分解)方法,分析研究了地层的吸收衰减因子的变化对于微地震震源机制反演分辨率的影响,根据理论计算给出了不同地震数据对各种震源机制反演的适用条件.理论计算证明,采用直达P波和S波数据联合反演震源的T值,单独利用直达P波反演震源的k值,可以有效降低地层吸收衰减作用对反演结果的影响.     

基于混叠震源和频率组编码的频率域自适应全波形反演(英文)

全波形反演是一种高精度的地震成像方法,可以对地下介质物性参数模型进行准确的重构。然而在实际应用中,尤其是在三维复杂介质反演中,计算成本太大是该方法的一个重要缺陷。将混叠震源技术引入到频率域全波形反演中可以大幅度地降低计算成本,提高反演效率。但是使用震源编码技术也带来了两个问题:一方面,参与编码的各个震源之间会产生"串扰噪声",导致反演结果中出现假象;另一方面,基于震源编码的频率域全波形反演方法周围噪声较为敏感,使该方法对含噪数据反演质量较差。本文引入一种频率组编码方法来压制"串扰噪声",并基于震源编码技术提出一种频率域自适应全波形反演方法,通过一个与频率相关的自适应选择机制,将常规频率域全波形反演方法和基于震源编码的全波形反演方法联合起来,在保证反演质量的同时也最大程度地提高了反演效率。     

利用DE算法反演地壳速度模型和地震定位

利用差异演化（Differential Evolution）非线性全局优化算法,设计了一种反演地壳速度模型和进行地震定位的方法,并给出了反演结果的具体分析.利用有限差分算法计算速度模型的走时场,可以节省大量的计算量,加快计算过程.反演得到的地壳速度模型和地震的震源参数可以直接用于地震层析成像研究,还可以利用地震层析成像得到的三维速度结构对地震重新定位,从而得到较为精确的震源参数.地壳速度模型的反演方法也可以用于三维速度结构的反演.     

吴忠,灵武地区地壳中上部速度结构

应用射线追踪方法进行震源参数和速度结构联合反演,对宁夏吴忠、灵武地区地壳中上部Ｐ波速度结构进行了研究,茯结果与目前该区域地震定位所用的速度模型差异较大,与穿研究区的人工地震剖面相比,随深度的增加两者的速度值趋于一致。     

江苏中、南部及邻区地震重新定位及在断层研究中的应用

本文分析了地震相对定位的双差法和地壳结构与定位联合反演方法的优势与局限性,在联合反演中用遗传算法最优化,将上述两种方法结合,对江苏省中南部和相邻地区进行地震重新精定位.先对研究区进行地壳结构与定位联合反演,然后用得到的地壳结构,用双差法进行相对定位.就该区主要断层的平面分布及与地震的关系,溧阳6.0级地震、南黄海6.2级地震、常熟-太仓5.1级地震的震源深度与发震构造,常熟一张家港间震群的震源深度进行了分析讨论.     

地形起伏对基于地震波形的浅源地震深度反演影响——以2017年9月3日朝鲜M6.3事件为例

震源深度是核试验以及塌陷等浅源地震研究中的关键参数,可以为事件成因分析提供关键信息.然而朝鲜核试验区域地形起伏较大,地形效应可能对震源深度反演的结果造成影响.本文基于理论地震图进行测试,研究了地形起伏对震源深度反演的影响.发现震源深度小于2km时,不考虑地形影响,反演得到的震源深度会系统偏浅0.2km左右.然后利用MDJ2速度结构模型,我们反演了2017年9月3日朝鲜M6.3事件的震源参数,结果显示震源深度约为0.8km.进一步基于带地形的格林函数重新反演了该事件的震源深度,发现在1km处波形拟合结果较好.不同速度模型测试结果显示该事件的震源深度反演误差约为1km.案例研究表明,基于层状均匀速度模型,利用区域地震波形资料反演的震源深度可以为浅源事件成因分析提供关键约束.     

京津唐张地区速度结构和震源位置联合反演的遗传算法

震源参数和速度结构的联合反演是一个典型的非线性名参数最优化问题，常规的局部线性化反演方法往往易于陷入局部极值，且严重依赖于初始模型的选取。模拟生物界进化的遗传算法则是一种简单而高效的全局性搜索方法。     

用遗传算法反演京津唐张地区的三维地壳结构和震源位置

介绍了遗传算法反演京津唐张地区速度结构和震源位置的方法．运用华北遥测地震台网收集到的地方震到时数据，反演得到所选地震的震源位置和该地区的地壳结构．得到的震源位置的平均残差和标准残差大大小于地震报告给出震源位置的平均残差和标准残差；得到的第1层和第2层地壳结构较好地解释了该地区的平原山区的构造轮廓，第3层地壳结构与前人反演及人工测深得到的Moho界面起伏大体一致．表明遗传算法反演地震震源位置和速度结构是很有效的．      

震源破裂过程反演方法研究现状及展望

介绍了震源破裂过程反演方法研究的必要性及意义,简要回顾了震源破裂过程反演研究的历史,详细阐述了现在几种主要的震源破裂过程反演方法,分析了它们各自的优势和不足。展望了震源破裂反演的发展方向,指出地震波数据同其他多类数据尤其是大地测量数据(InSAR和GPS)联合进行反演是未来震源破裂过程反演的发展趋势。     

研究中强地震前中小地震震源机制变化的一种方法

定义了“P轴分布集中度”用以研究中强地震前中小地震震源机制变化。利用祁连山中东段地区布设的中法微震数字监测台网多年的监测资料和甘肃数字监测台网的资料,使用P波和S波初动和振幅比联合反演方法反演了两次中等地震前震源区附近地区中小地震震源机制解和发震应力场;利用“P轴分布集中度”这一参数分析研究了这两次中等地震前中小地震震源机制和发震应力场的时间变化。结果表明,震前1~2年中小地震震源机制解P轴开始集中,在震前集中到大约与主震震源机制的发震应力场一致。     

根据震源机制迭代联合反演应力和断层取向

根据震源机制反演应力张量需要知道哪个节面是断层。如果这类信息缺失,而且断层面和辅助节面有交换,应力反演就可导致不精确的结果。众所周知,Michael研制的线性反演方法即使震源机制的断层面选择错误时得到的主应力方向也相当准确。然而,形状比对于断层面的选择更为敏感,用辅助节面替代断层会导致明显误差。通过修改Michael的方法并联合反演应力和断层取向克服了这种困难。断层取向通过对断层不稳定性施加约束来确定,迭代计算得到应力。作为副产品,断层上的总体摩擦系数也能同时确定。数值试验表明,新的迭代应力反演方法快速、准确,表现明显优于标准线性反演方法。该方法通过克里特岛中部和捷克共和国的波希米亚西部震群区的实际数据为例进行说明。在克里特岛中部数据中,联合迭代反演法正确识别了38个断层中的36个。在波希米亚西部数据中,反演识别的断层接近震源丛集描绘的主断层面。总体摩擦系数在克里特岛中部和波希米亚西部分别为0．75和0．85。     

利用地震记录反演震源非均匀特征的一些问题

利用地震记录反演震源非均匀特征是目前强震地震学研究中的一个重要的课题。本文在总结现有文献的基础上，对与震源反演相关联的六个环节即震源模型及模型参数、格林函数计算、观测数据、反演准则与目标函数、初始模型与迭代方式、反演精度与分辨率等进行了初步阐述和分析，同时对地震源反演中存在的问题也进行了相应的讨论。     

吴忠,灵武地区地震的精确定位和中强地震的发展构造

应用射线追踪方法及由震源参数和速度联合反演获的地壳速度结构,对吴忠、灵武地区１９８２－１９９８３年发生的全部地震进行了精确定位。     

基于FOCMEC方法反演震源机制解的交互式程序研制与使用

基于P、SV、SH波的初动和振幅比联合反演震源机制解程序包(FOCMEC),结合我国地震波资料的保存格式,利用Delphi面向对象语言,开发交互式FOCMEC方法反演震源机制解程序,并详细介绍了计算原理、使用方法和注意事项。通过严格的测试和对比,认为该程序反演结果准确可靠。     

2014年5月云南盈江两次中强地震震源参数研究

本文采用“剪切-粘贴”(CAP, Cut And Paste)方法, 分别利用区域地震台网的宽频带记录和全球地震台网宽频带记录, 独立反演和联合反演了云南盈江2014年5月24日5.6级和5月30日6.1级地震震源参数。 结果表明, 采用近震和远震数据联合反演结果更为稳定, 5月24日5.6级地震震源机制解两个节面分别为: 走向153°/倾向90°/滑动角171°和243°/81°/0°, 5月30日6.1级地震两个节面分别为172°/72°/180°和82°/90°/-18°。 两次地震断层参数较为接近, 均为走滑型地震, 结合区域构造背景和地震序列重定位结果认为其发震断层可能为近南北向苏典断裂。 震源机制解反演结果与震源区历史地震震源机制解和利用其它方法得到的机制解相近, 也符合震源区的区域应力场特征。 两次地震反演最佳震源深度分别为8 km和6 km, 均为发生在上地壳的浅源地震, 表明苏典断裂在此部位可能并没有切割到地壳深部。     

煤矿井下微震震源高精度定位研究

煤矿井下微震震源准确定位,对于动力灾害监测预警具有重要意义.由于微震震源需要通过井下传感器接收信息反演确定,传感器的安装位置限制于煤矿井下巷道周围,传感器沿巷道近平面的不合理布置将大大降低震源定位精度.针对由传感器信息反演震源位置引起的病态问题,本文提出了基于微震监测测点优化布置的震源高精度定位算法.首先通过计算系数矩阵条件数,判定病态问题;然后利用中心化法和行平衡法联合进行病态矩阵预处理.对预处理后的矩阵A、b利用L曲线法计算正则参数,结合Tikhonov正则化算法计算得到震源坐标正则解.研究结果表明,中心化法有效降低了矩阵数量级,行平衡预处理降低了病态条件数,预处理后Tikhonov正则解的震源坐标误差最小可以达到3.09m,与预处理前的高斯消去解相比误差大大降低.通过上述优化处理,实现了井下受限空间微震监测震源高精度定位.     

基于精确震源函数的解调包络多尺度全波形反演

本文提出解调包络方法来重构地震记录中缺失的低频信号,同时该方法能够降低全波形反演的非线性程度;提出伴随状态震源函数反演方法来得到精确的震源函数,并推导了梯度计算公式;解调包络方法结合低通滤波技术,实现了从低频到高频的多尺度反演策略,有效缓解了全波形反演的周波跳跃问题.数值算例证明了解调包络、伴随状态震源函数反演方法和低通滤波多尺度反演策略的可行性及优越性.震源函数反演精度测试结果表明:即使观测记录在缺失低频信息的情况下,也能反演得到精确的震源函数.缺失低频测试和抗噪能力测试结果表明:即使地震数据中缺失9Hz以下的低频信号或者信噪比极低的情况下,利用反演得到的精确震源函数进行解调包络多尺度全波形反演,同样可以得到高精度的全波形反演结果.与Hilbert包络全波形反演对比结果表明:解调包络在重构低频和降低伴随震源主频方面具有一定优势.     

用地震资料测定岩石层的三维速度结构

本文发展了一种利用远震P波资料反演岩石层三维速度结构的新模型与方法;并将射线追踪方法引进上述模型与方法中。这种模型和方法同样可用于利用近震资料同时反演介质结构与震源参数。 数值实验结果表明,上述模型和方法是可行的。     

唐山滦县地区地壳速度结构和震源位置的非线性联合反演

本文描述了利用广义最小二乘非线性反演求解同时确定震源位置和速度结构的方法。给出了数值模拟的结果。并应用此方法对唐山滦县地区临时数字地震台网的资料进行了处理。获得了该区地壳地一维速度结构,并讨论了解的分辨率。     

数字观测时代的全球三维结构与地震定位研究

概述了地震学观测研究取得的地球内部结构的一些基本认识，并介绍了在数字地震观测时代，地震层析成像研究取得的一些进展，如敏感性分析、结构和定位联合反演、非线性反演和非规则的参量化方法等。同时就地震学的传统定位问题，概述了利用地震走时进行地球深部结构反演所涉及的一些基本问题，即数据资料、模型参量化、反演计算和敏感性分析中的具体细节问题。中就国际地学界近年来利用三维结构开展地震定位研究的动向，从地震精定位在地震成核、精细地质结构刻画、核查和震源破裂过程研究等方面的应用研究角度，希望在中国能尽快推进相应的地震精度定位工作。