上海及邻近地区Pb震相识别

收集2009年以来上海地区近震事件,并重新进行震相拾取。通过走时曲线、时频分析等识别震相的辅助手段,确认震相的可靠性。研究结果表明,上海地区地震的Pb波作为初至震相时,震中距约100 km;初至震相是Pb波时,地震波形类似于正弦波且周期较大。     

海底节点不同震相逆时偏移成像研究

对近海海域进行地壳速度结构高精度成像有助于深入了解我国近海地震活动、深部孕震构造条件,揭示海域构造特征及其相互作用模式,为海域地震区划和风险评估提供基础支撑。在海底节点观测系统中,由于海底、海平面等强波阻抗差界面的存在,台站记录了较多强能量的后续震相。与初至震相相比,后续震相在地球内部来回反射,传播路径长、携带构造信息多,充分利用后续震相有望获得高精度的地下构造成像结果。逆时偏移是勘探地球物理中精度较高的成像方法之一,且易于实现。将逆时偏移算法引入海底节点初至震相和后续震相成像,采用常规逆时偏移对反射震相进行偏移,对上行一阶海底震相、上行一阶后续震相成像均进行镜像法逆时偏移,通过修改逆时偏移框架,实现初至震相的成像。研究结果表明,逆时偏移能够有效对反射震相进行地下偏移归位;采用镜像法逆时偏移对上行一阶海底震相、上行一阶自由表面震相进行成像,能够有效增大成像范围;修改逆时偏移框架,初至震相能够对断层进行准确定位。     

流动地震台阵观测初至震相的自动检测

震相到时的自动精确检测对实现海量波形数据自动处理有重要意义. 针对流动地震台阵观测,本文综合利用单台Akaike信息准则（AIC）和多台最小二乘互相关方法,发展了震相自动精确检测技术. 检测结果表明,在长短时平均比值方法（STA/LTA）检测地震事件的基础上,利用单台AIC方法,近震初至震相检测精度小于0.3 s;利用多台最小二乘互相关方法,能够可靠地检测高信噪比地震的初至震相到时,当信噪比较低时,能够有效地避免初至震相的错误判别.      

地震初至震相自动识别方法研究

地震震相识别是地震记录分析的基础性工作,在地震定位、地下结构、以及地震学研究中有广泛应用。使用最常用的长短时窗能量比(STA/LTA)加自回归方法(AIC)的方式,采用两步法进行初至震相识别,并分析特征函数对能量变化的敏感度,该方法识别的初至震相70%以上都早0.5s以内,能够较好的识别初至震相。     

Sg、Sn震相对新疆及相邻地区速报地震定位的影响分析

选取2014年1月～2019年3月MS≥4.0的新疆地震台网速报地震,通过标注初至震相Pg、Pn震相,对震中位置达到最大包围后,再标注续至震相Sg、Sn震相,分析增加Sg、Sn震相对新疆及相邻地区速报地震定位的影响.结果 表明:网内地震,除了西昆仑和阿尔金山地区,新疆其他地区均可只标注Pg、Pn震相定位震中位置,且与中...     

核幔界面衍射波Pdiff震相最大 记录震中距探讨

智利M_S8.8特大地震在甘肃数字测震台网记录的最大震中距达179.7°, 通过读取该地震初至震相的观测走时, 计算该震相的平均观测慢度为4.104 s/°, 与P_diff震相的理论慢度4.439 s/°基本一致. 研究结果表明: 由于甘肃数字测震台网和甘东南野外观测流动台阵独特的地理位置, 记录到了至今全球最大震中距(179.7°)的核幔界面衍射波P_diff震相; P_diff震相起始观测走时明显滞后于IASP91理论走时; 核幔界面复杂的形态对不同方位传播的P_diff震相观测走时产生了一定的影响.      

大同地震台远震波形走时残差的计算和应用

选取大同地震台记录的2010—2019年531个M_S≥5.0地震事件,根据发震区域的不同对其波形走时残差进行分析,得到不同发震区域地震波形的平均走时残差。结果表明,日本、喜马拉雅地区地震波形的走时残差总体为负值,平均残差分别为-1.51 s、-0.70 s;斐济、中国台湾地区、南美洲西海岸地区大多为正值,平均残差为0.79 s、1.83 s、1.86 s。同时发现,在有干扰的情况下参考不同区域平均走时残差计算结果,通过判断实际初至震相与理论初至震相的位置关系,可以更好地开展初至波震相识别工作。     

浅源极远震的震相特征与识别方法

介绍了纵波在地球内部的传播过程和浅源极远震的震相特点。由不同震中距的地震反映在三分向地震记录图上的初至震相振幅比的差异,归纳出由地震初动判别地震类型的方法,结合实际工作经验,得出如何判别ＰＫＳ震相、如何由ＰＰ推Ｓ、由ＳＳ反推ＰＰ震相,以及根据地震面波的到时,通过《Ｒｍ－Ｐ》表来验证震中距等几种识别极远震及其震相的方法。     

利用定尺度小波变换比方法测量远震极远震P和PKIKP震相到时

许多起始缓慢的震相的到时不易测量准确, 人眼测量的到时往往偏后. 本文对定尺度Morlet小波变换比方法加以改善和简化之后, 测量了50条远震和极远震记录的初至震相P和PKIKP的到时. 在对结果的合理性和误差进行分析讨论的基础上, 肯定了该方法的有效性.       

山西地区Pb震相记录特征研究

通过识别山西测震台网2016-2018年记录到的ML≥2.5地震事件波形Pb震相,获得山西地区不同震中距Pb震相的记录特征:山西地区Pb震相作为初至震相出现的最小震中距约80km左右,记录形态类似于正弦波,波形特征和Pn波相似,振幅比Pg波小,周期比Pg波大;Pb震相作为后续震相出现,一般呈锯齿状,处于Pn与Pg震相之间,周期较Pn与Pg波小,振幅稍大于Pn波,小于Pg波。通过识别Pb震相,采用在不同震中距范围内实测数据进行线性拟合的方法,得到其传播速度为6.815km/s。     

基于加权K均值聚类的多属性初至拾取方法

为提高初至拾取方法的准确性和自适应能力,将变异系数加权K均值聚类算法引入初至拾取中。首先提取均方根振幅、相邻道相关性、线积分、振幅谱主频等多种地震属性;然后针对地震属性进行加权K均值聚类,自动识别初至所在时窗;最后结合相位校正法,实现时窗内初至波起跳时间的拾取。在此基础上通过实际数据测试,并与长短时窗能量比法、反向传播神经网络方法对比,验证了本文方法的有效性与可行性。结果表明,基于加权K均值聚类的多属性初至拾取方法能较快速、准确地拾取低信噪比数据的初至,并且无需人为判断时窗,从而提高了拾取的自适应能力。      

相空间地震波初至时刻拾取

提出了一种新的地震波初至时刻拾取的方法,即将原始时间序列信号映射到相空间当中,通过其相空间图的特征进行初至时刻的拾取。相对于非常耗时的传统方法,本方法使得运算速度提高,结果更加精确稳定。     

二氧化碳相变技术应用于新型震源研发的可行性研究

为了研究二氧化碳物理相变技术应用于新型震源研发的可行性,在地下成层性较好的某煤田地震测区,开展了利用二氧化碳相变技术激发地震波的野外人工震源激发-接收实验．并与传统炸药震源进行了对比．地震数据利用Aries2.66型垂直分量反射地震仪和PDS-2型三分量地震仪接收．根据实测地震数据,从野外地震记录震相识别,初至波传播距离分析,震源近场地震信号时频分析,CO_2相变激发震源子波提取和基于CO_2震源子波的地震初至波波形反演实验等多个方面,进行了关于CO_2相变激发技术能否产生地震波信号以及能否将其应用于新型震源研发的可行性研究．研究结果表明CO_2物理相变膨胀能够产生能量集中的地震波信号;在实验区地质条件和激发参量下地震记录中初至波的可识别的传播距离约为1km;震源近场地震信号的主频集中在8～13Hz;利用震源近场数据提取了CO_2震源子波;通过地震初至波波形反演实验认为这种震源子波能够应用于波形反演等方面的研究．因为CO_2相变激发具有绿色、环保、安全等方面的优点,若能进一步在激发能量、激发—延迟时间一致性等方面加以改进,该技术有望在城市隐伏活动断层探测、城市地下空间探测、煤矿高瓦斯环境人工地震勘探等领域发挥重要的作用．     

地震层析成像技术在岩体完整性测试中的应用

地震波层析成像借鉴了医学上X射线断面扫描的基本原理,利用地震波穿过地质体后走时及能量的改变等物理信息,通过数学处理重建地质体内部图像,从而得到所研究地质体的岩性及构造分布。本文利用这种方法,在一个钻孔中利用电火花震源激了弹性波,在另一个钻孔布设多个检波点同时接收,拾取弹性波初至时间,将接收到的数据利用SIRT方法进行反演迭代计算,最终形成一个弹性波速度谱图,然后利用岩土体的弹性波速度差异推断岩体完整性分布。与其它测试方法比较,该方法分辨率高,空间位置准确,在工程物探、岩土工程勘察中具有较好的应用前景。     

数字化地震记录震相自动识别的方法研究

针对目前震相自动识别方法不能自动给出震相识别区间,以及不能确定识别出震相名称的问题,运用震相的运动学特征,由平均速度模型和J-B走时表数据,自动计算近震、远震和极远震的震相走时及震中距。对多尺度小波分解进行单支重构作为识别不同震相的分析信号。先求出初至震相和最大面波到时,估算出震中距,然后找到S波或PP波到时,求出准确的震中距,即可自动给出各震相的识别区间,采用线性偏振法在给定区间中识别出震相的初至时刻。由于该方法采用的是先明确要找什么震相,再由该震相的走时确定寻找区间,所以找出的初至就是要寻找的震相,自然解决了识别出震相的名称问题,从而实现了对震相的全程自动识别。     

Automatic pickup of arrival time of channel wave based on multi-channel constraints

Accurately detecting the arrival time of a channel wave in a coal seam is very important for in-seam seismic data processing. The arrival time greatly affects the accuracy of the channel wave inversion and the computed tomography (CT) result. However, because the signal-to-noise ratio of in-seam seismic data is reduced by the long wavelength and strong frequency dispersion, accurately timing the arrival of channel waves is extremely difficult. For this purpose, we propose a method that automatically picks up the arrival time of channel waves based on multi-channel constraints. We first estimate the Jaccard similarity coefficient of two ray paths, then apply it as a weight coefficient for stacking the multichannel dispersion spectra. The reasonableness and effectiveness of the proposed method is verified in an actual data application. Most importantly, the method increases the degree of automation and the pickup precision of the channel-wave arrival time.     

天津滨海爆炸事件检测与相对定位研究

2015年8月12日发生在天津滨海新区的化学品爆炸事故造成了严重的人员伤亡和财产损失。 基于区域地震台网记录的数字化连续地震波形资料, 对爆炸发生过程的精细分析是深入调查爆炸事故发生原因、 快速估计事故所造成灾害与损失的重要手段之一。 本文首先利用震相到时和质点运动轨迹信息对记录波形中能量较强的震相性质进行分析, 再通过模板匹配算法检测爆炸过程中是否存在两次大爆炸以外的小爆炸事件, 并对检测方法的效能进行检验, 最后依据波形互相关得到的震相到时差估计两次较大爆炸的相对位置。 计算结果显示区域台网记录波形中能量最大的体波震相可能为沿沉积层顶部传播的Pg震相, 垂直向能量最强的面波震相为Rg震相, 而能量较弱的初至震相可能为结晶基底首波; 爆炸过程中除了两次能量较大的爆炸以外还能检测到两次较小的爆炸事件, 其当量相当于约M_L0.5的地震; 基于两次大爆炸Pg震相相对到时信息得到第二次大爆炸发生在第一次大爆炸的北西侧, 两次爆炸位置距离约50~55 m。 本文研究结果为爆炸事故的调查分析提供了地震学依据。     

中、强震数字记录波形及震相特征分析

本文从地质构造、波列特征、P波初动、S-P到时差、主要震相、最大振幅、震中距等方面着手对沈阳台记录到的中、强震进行分析,力求归纳出国内和国外不同区域的波形和震相特征。