地震层析成像之密度异常驱动地幔对流模型

地震层析成像展现了地球内部横向不均匀性，其描述的地幔结构正是地幔演化热动力学过程的现代表现。然而，如何利用这些最新的观测成果去研究地球特别是地幔的动力学过程是对地球动力学研究的挑战，建立了地幔密度异常（温度异常）直接驱动地幔对流的新方法，并利用现代地震层析成像模型计算了对应的地幔对流的格局，探讨了其和全球构造相关的地幔问题。结果表明，在单层地幔粘滞结构条件下，对流格局仍然以全地幔大尺度对流为主体；所发展的理论和方法可以适用于不同来源的地幔层析成像的数据，可以用于探讨不同边界条件和地幔参数对应的地幔对流模型，也可以用于使用大地水准面异常检验对流模型。     

大地水准面异常和非洲下地幔异常体的结构

根据南部非洲CMB上存在一尖锐边界S波低速异常体(超级地幔柱)的最新研究成果,利用地震层析成像及重力场理论,对该异常体的结构进行了探讨。通过建立模型,计算了该模型S波低速异常体所对应的密度异常产生的区域大地水准面异常,并将其和观测大地水准面异常进行对比。通过调整模型的几何构架、物理参数和力学平衡效应(流体静力学平衡及对流动力学效应所引起的核幔边界地形的起伏),寻找能够符合实际观测大地水准面异常的模型参数,最终得到非洲底部异常体的结构。单一的异常体模型计算结果表明,只有在选取低S波速度高密度异常时,模型预测大地水准面异常才能较好地吻合实际观测(EGM96)分布,由此可以推断,该异常体可能是高密度、低S波速的化学成分不同的异常体。但是当考虑全部地幔地震层析成像的数据,将其引入模型大地水准面异常的预测并且尝试一系列模型之后发现如果用简单叠加地幔地震层析成像数据和模型异常体对大地水准面的影响来预测该地区大地水准面异常,无法获得与观测大地水准面相吻合的结果。因而考虑更为复杂的动力学模型将是很有必要的。     

基于电离层层析成像技术探测汶川地震前电离层异常

以2008年5月12日汶川Ms8.0地震为例,利用电离层层析成像技术重建了震前5月8—10日震中附近上空电离层的电子密度分布(UT9:00),发现5月9日出现电离层异常,且该异常在时空上与同一时段的电离层VTEC异常分布结果一致(排除空间天气活动对电离层造成的可能干扰后),认为该异常即是地震的电离层前兆信息。研究表明：电离层层析成像技术在地震预测研究领域有广阔的应用前景。     

日本-千岛海沟转折处地震层析成像研究

根据P波走时地震数据,使用双差层析成像方法,获得较高分辨率的日本-千岛海沟转折处俯冲带200 km深度内的震源重定位及P波速度结构结果。将日本-千岛海沟转折处俯冲带分为北日本海沟俯冲带及南千岛海沟俯冲带,且200 km深度内太平洋俯冲板块是连续的。最后,结合水深地形数据、断裂特征资料,划分日本-千岛海沟转折处俯冲带的断裂级别。     

临汾盆地及周边地区双差层析成像研究

使用固定台网与喜马拉雅三期台阵数据,采用双差层析成像方法对临汾盆地及周边地区的地震位置和速度结构进行联合反演,最终获得研究区地震精定位和精细速度结构。地震重定位结果表明,临汾盆地地震具有2个优势地震地层,分别为5～9 km和18～25 km,且下层地震多于上层;地震具有明显的丛集性,发震层下界清晰;洪洞凹陷和辛置凸起下方地震成簇,震源深度最深的小震全部集中在该区域。速度结构研究表明,研究区浅层速度梯度与出露地质构造高度吻合,说明反演结果具有可靠性,12 km以下速度结构与浅部构造特征不同,说明该区域地壳总体呈现深浅构造不一致的特征;灵石隆起先期存在连通临汾、太原盆地的古河道,后期发生断块式穹状隆起,本研究可为其提供地球物理佐证,并推测古河道位于灵石隆起西侧;地震条带处于灵石隆起西侧的原因为西侧较东侧具有低速构造,在鄂尔多斯块体逆时针转动作用力下西侧易于破碎;临汾盆地下方至18 km处整体呈现低速低密度特征,这与构造含水有关;临汾1695年M7地震发生在速度转换带上,洪洞1303年M8地震发生在高速构造区,这说明两次地震的发震构造及机理有所不同。     

利用双差层析成像方法研究辽宁海城-岫岩地区的精细速度结构

利用区域尺度的双差层析成像方法对2008-10～2020-04辽宁海城-岫岩地区地震事件进行震源位置和速度结构的联合反演.对剔除离散走时后的5028个地震事件进行重新定位,得到的震相走时均方根残差平均值由定位前的0.507 s降为0.279 s.重新定位后的结果显示:1)大部分地震发生于地下5～15 km,海城-岫岩地...     

茅山断裂带及邻区精细速度结构的双差层析成像研究

选取2008~2018年茅山断裂带及周边82个测震台站记录到的516个近震Pg、Sg到时数据,采用双差地震层析成像方法对茅山断裂带及邻区进行地震重定位和三维P波速度结构的联合反演,并分析溧阳历史上两次破坏性地震与速度结构的关系。结果表明,地震重定位后残差显著降低,研究区大部分地区横向分辨率可达0.2°。P波的速度结构横向差异变化比较明显,反演后的速度与初始速度模型之间的变化率基本在±10%左右。茅山断裂带两端呈现高速特征,中段表现为低速结构。溧阳震源区1974年MS5.5地震发生在深变质岩系内的低速层上,而1979年MS6.0地震发生在深变质岩系与浅变质岩系边界上,这两次地震的发震原因可能与具有塑性流变特性的低速体和速度梯度较大的转换复合位置容易产生应力集中有关。     

利用反射地震资料中的面波研究剖面浅部结构

本研究利用浅层反射地震数据中的面波信息反演提取近地表横波速度结构,取得了较好的效果。该方法在一定程度上可弥补浅部反射资料的缺失,进而提高近地表结构探测的可靠性,同时也实现了对地震资料的充分利用。     

若尔盖地区地壳三维体波速度结构研究

利用双差层析成像方法反演若尔盖地区三维速度结构,得到该地区的精细三维速度结构和高精度震源位置参数.反演结果显示,研究区速度结构整体呈低速状态,反映出青藏高原内部具有部分熔融物质特性;在青藏高原东北缘地区,强烈的构造变形特征以及低速区蔓延方向印证了青藏高原内部物质向东南方向流溢的科学推测;低速青藏高原板块与相对较硬的若尔...     

利用浅层反射地震资料中的面波与初至波研究剖面浅部结构

利用浅层反射地震数据的面波与初至波信息,采用多道面波分析法(MASW)得到浅部横波速度结构,再利用初至波走时层析成像得到纵波速度结构,进而得到纵横波速度比与泊松比数据。结合反射波叠加剖面与跨断层钻孔联合剖面对浅部地层进行综合解释,在一定程度上弥补了浅部反射资料的缺失,对确定浅部断层的位置及性质起到非常重要的作用。     

地震层析技术在确定隐伏断层中的应用

本文给出了ＣＴ 计算中较常用的ＡＲＴ、ＳＩＲＴ 和ＬＳＱＲ 三种算法,用ＬＳＱＲ 算法对取自于断层的实际资料进行了层析反演,其结果是,断层两侧介质速度差异明显,比较准确地确定了断层的位置,结果比较理想。最后,将层析勘探与折射波勘探进行了对比,提出了将两种方法进行联合反演的思路     

地幔激子热传导机制初步研究

本文采用Bose量子统计方法,对地幔矿物的激子热传导问题进行了详细讨论,得到了激子热导率K_(ex)的表达式,并指出在高压和高温下,激活能A对激子热导率的变化速率有重要影响。讨论结果表明,激子热传导作用有可能在下地幔发生,但它却不是热传导的主要机制。     

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非地震方法找油的地质—地球物理异常评价方法

本文从实用角度出发,讨论了地球物理方法的异常划分、评价以及正确合理地建立地球物理异常模式的方法,同时结合地质、钻井等资料,论述了非地质方法综合找油的评价方法。最后通过实例表明了非地震方法综合找油的思想、过程及有效性。     

浅海区多波地震勘探资料采集处理系统试验

介绍了在大港油田浅海区进行多波地震勘探技术试验的情况。通过对试验结果的分析认为,由我国自行研制开发的OBC采集设备和OBC资料处理系统(OBCDPS1.0)具备了在浅海区进行二维多波多分量地震勘探的能力,经过转换波的激发与接收、高精度静校正等针对性资料采集、处理方法研究,这套系统也能在作为水陆过渡带的滩浅海地区的多波地震勘探中发挥作用。     

多波地震资料处理系统的集成测试方法

概述了常用的软件集成测试方法 ,包括由模块组装成系统的两种常用方法及相应的优缺点 ,研究了多波地震资料处理系统测试工作的特点 ,结合实际 ,给出了多波地震资料处理系统的测试方法和步骤 ,对其中测试用例的设计原则进行了讨论。     

南水北调中线工程地震浅反资料的处理

浅层工程物探中 ,地震浅反勘探因其优点颇多而具广阔的应用范围。具体工作中 ,道间距及偏移距的选择是外业工作的关键 ,滤波参数选择、目的层识别和正确的数据处理是内业资料解释的关键。该文介绍了南水北调中线工程地震浅反资料的处理及所用软件存在的若干问题