综合物探在地铁隧道工程建设中的应用

介绍了在地铁隧道工程建设中使用探地雷达与瑞雷波法结合轻便动力触探技术检测软弱地基的经验和几点认识,并讨论了该勘察方法的应用条件和优缺点。     

瑞利波勘探中"之"字形频散曲线研究

研究了弹性层状半空间中导波的多模性问题,说明了关于瑞利波勘探中"之"字形频散曲线的形成机理.证明由单个的导波模式不可能得到"之"字形频散曲线,并从能量的角度出发,研究了各模式的实际强度与地层参数的关系,克服了从相速度的角度解释"之"字形频散曲线的困难.还深入研究了地表下低速层介质的位置、厚度及其他参数对"之"字形频散曲线的相互影响.与实际资料进行了对比分析,理论结果和实际情况基本相符.     

地震反射法在玉溪盆地普渡河断裂探测中的应用

在国家公益性行业科研专项的支持下,由中国地震局组织、启动了中国地震科学台阵探测项目,首先在我国西南地区的南北地震带南段开展以大型地震台阵观测为主的综合地球物理探测工作,并将分区逐步在整个中国大陆开展流动地震台阵探测,以全面认识中国大陆地震孕育的深部构造背景环境和大陆岩石圈的动力学结构,为我国的防震减灾事业和地球科学研究工作提供技术支持和基础资料.     

用地震反射法对玉溪盆地普渡河断裂的探测

通过在玉溪盆地用地震反射法探测普渡河隐伏断裂的实例, 阐述了在覆盖层很厚、 人口密集、 环境干扰强条件下的地震勘探方法技术. 本次勘探针对场地条件使用了大型可控震源和小检波距、 长排列、 高覆盖次数的观测系统. 获得的高信噪比时间剖面清晰地揭示了玉溪盆地内普渡河断裂的产状和规模. 勘探结果表明, 玉溪盆地覆盖层(N+Q)最大厚度超过820 m; 基岩面西陡东缓, 呈北北东走向的箕状分布; 普渡河断裂分两支穿过玉溪盆地西部, 主断裂为正断性质, 走向约N20°E, 倾向东, 视倾角75°—80°; 断裂规模由南向北逐渐变大, 基岩断距在盆地南部的大营街附近为40 m, 而在盆地北部的九龙池东部, 基岩断距增加到280 m左右, 穿过玉溪盆地西部的普渡河断裂错断了新近系上新统中上部地层.     

三维非均匀结构体对面波的多次散射

在面波层析成像和传统面波勘探中,都假定地球或浅层探测对象是一个均匀分层的多层介质模型,而实际上,介质的横向不均匀性广泛存在于从地球直到超声尺度的各种范围内.这里采用模式耦合的方法,研究了均匀半空间和二层介质中(也可以是多层的),三维非均匀体对Rayleigh面波的多次散射,计算了频率和时间域中的散射波场,并分析了散射波场的特点,为散射面波的应用提供了初步的理论基础.     

微动H/V谱比方法

微动H/V谱比,即地表记录的不同频率地震背景噪声的水平分量与垂直分量的比值.?在工程地震领域,通常用V表示微动记录的垂直分量,用H表示微动记录的水平分量,测得作为频率函数的H/V谱比曲线后,依据一定的关系(通常是经验的),建立H/V谱比曲线的峰值与地层结构基阶共振频率之间的关系,从而估计沉积层厚度或场地放大因子,有时也...     

由地震背景噪声提取介质衰减:衰减介质中的空间相干表示

传统基于地震背景噪声互相关的层析成像技术,主要利用了互相关函数的相位信息,即利用走时来反演地球介质的速度和各向异性特征.最近,开始有研究人员利用互相关函数的振幅信息提取介质的衰减.主要是将二维弹性情形下,互相关函数正比于第一类零阶贝塞尔函数J_0(k_0r)这一结论,通过引入指数衰减系数,直接推广到衰减介质情形,令衰减介质中背景噪声互相关函数类比于J_0(k_0r)·e~(-α(ω)r),以此来反演介质的衰减系数α.然而,在衰减介质中,互相关受源的方位平均的影响,这种简单的推广,可能无法提取可靠的衰减系数.本文基于平面波的叠加模型,研究不同的互相关定义和坐标选择下,衰减介质中两点间互相关函数的理论表达式.结果表明,在平面波叠加模型下,互相关函数的表达形式随着坐标原点的选择,并因而随着源分布的变化而变化,对不同的归一化因子,表达式也不尽相同.利用J_0(k_0r)·e~(-α(ω)r)的形式拟合背景噪声的观测数据得到的衰减比实际值偏小.     

基于瑞利波高阶模式反演的实验研究

通过超声实验研究了沿分层介质,特别是含有低速层的分层介质传播的瑞利波频散特征. 分别对有机玻璃/钢构成的两层速度递增的半空间和铝/有机玻璃/钢构成的含有低速层的三层半空间进行了超声探测实验,采用频率波数分析方法分析了多模式的瑞利波频散曲线,对于速度递增的两层半空间,得到了第一和第二个模式的频散曲线; 对于含有低速层的三层介质,实验得到的频散曲线在不同频段对应不同的模式,从而在模式之间产生跳跃, 分析表明模式跳跃是由各个模式在表面位移幅度的不同分布引起的. 文中明确指出了低速层存在时,反演研究不仅要考虑各模式的频散特性,同时还要考虑不同模式在表面的位移分布情况,给出了低速层存在时的反演方法,避免了模式的误判. 利用遗传算法对两种实验模型的介质参数进行了反演,得到了和实际参数吻合的反演结果.     

利用密集台阵背景噪声研究通州—三河地区高分辨率三维S波速度结构

北京通州—河北三河地区中存在几条大型隐伏断裂,地质构造复杂.为研究该区隐伏断裂的空间展布、断裂与隆起和凹陷的构造关系,本文利用布设在该区的914个短周期地震仪组成的密集台阵,获得了45天的连续波形记录,通过噪声互相关方法获得台站之间的面波经验格林函数,提取2~8 s基阶勒夫波群速度频散曲线,反演获得该区深度7.5 km以内的三维精细S波速度结构.结果表明,研究区的断裂展布影响了地质构造单元的速度异常分布,其中夏垫断裂、南苑—通州断裂和李桥断裂是高低速区的分界带,南苑—通州断裂附近的高速体大致沿NE向展布,南口—孙河断裂附近的高速体大致沿NW向展布,高速体的展布方向与断裂的走向有相关性.研究区的S波速度分布有明显的非均匀性,高速区主要分布在大兴隆起上,而在大兴隆起的中部还存在一个明显的低速体,大厂凹陷和俸伯凹陷主要表现为低速特征,断裂两侧的较大地层密度横向差异可能是地质构造单元呈现出高低速异常的原因之一.研究区的结晶基底埋深差异较大,大兴隆起的结晶基底埋深约为2 km,大厂凹陷的结晶基底埋深约为4~7 km,断裂影响了结晶基底的埋深状态.本文获得的通州—三河地区三维精细S波速度结构,为认识该区的隐伏断裂、隐伏隆起和凹陷的物性结构提供了更多的地球物理学依据,对城市的地质灾害风险评估、安全建设等有重要意义.

     

基于地震背景噪声互相关函数研究介质衰减综述

近年来,基于地震背景噪声互相关函数的地震层析成像技术,在研究地球深浅部结构中获得了广泛应用.目前,绝大多数的背景噪声成像仅仅利用了互相关函数的相位信息,即利用走时来反演地球介质的速度和各向异性特征.利用互相关函数的振幅信息提取介质的衰减仍在研究之中.从背景噪声场中提取的衰减信息可以从非弹性的角度更好地约束地壳和上地幔的精细结构,为地球动力学解释提供更多证据.利用背景噪声提取介质衰减,有两种基本的方法:(1)基于时间域噪声互相关函数的相对振幅随台间距变化,即衰减介质中的地震干涉方法;(2)基于频率域空间相干曲线的拟合,即考虑衰减的空间自相关(SPAC)方法.这两种衰减提取的方法在原理上是一致的.本文分别评述这两种方法的理论发展和处理过程,介绍背景噪声互相关技术提取衰减的应用成果.背景噪声互相关函数幅度受噪声源分布,固有衰减、散射、聚焦和散焦等因素的共同影响,文中对此做了评述.利用背景噪声场提取衰减时,需要谨慎对待这些因素的影响.最后对背景噪声衰减提取和今后的发展前景进行了展望.随着密集台阵的布设和衰减提取方法的不断完善,噪声互相关幅度信息的研究将会获得更为广泛的应用.