用地震走时反演计算长白山天池火山区二维地壳泊松比

尝试应用一种同时获得地壳二维速度结构和界面形态的地震走时反演算法, 通过分别反演P波和S波速度结构, 计算深地震测深剖面的泊松比分布的方法, 并对长白山天池火山区测深剖面（L1）进行处理解释. 计算表明, 该方法克服了传统基于正演计算方法的诸多缺陷, 是计算测深剖面泊松比分布的行之有效的方法, 特别是在对火山岩浆系统及地壳断裂带研究中具有重要意义. 研究结果显示, 天池火山口下的地壳低速体内有一宽约30 km、 高约12 km的高泊松比异常区, 其泊松比值高于周围介质8％左右, 应为高温熔融岩石介质, 即岩浆囊. 在其上方直至上地壳顶部有一高泊松比条带, 代表了热物质上移的通道. 在其下部高泊松比区域, 局部深达莫霍面形成了地幔热物质底侵的可能通道. 三维台阵观测的层析成像和大地电磁测深研究结果均与上述结论相印证.     

速度分布和界面位置的联合反演

提出了横向非均匀介质中由地震波走时资料同时反演介质速度分布和界面位置的方法．计算中，由于变步长技术和线性内插技术(包括理论走时和偏导矩阵的线性内插)的应用，大大提高了运算速度．与国内目前流行的同类程序相比，运算速度快5倍以上．而且，在界面位置的反演中，除反射波外，还考虑了透射波走时对于界面位置的偏导数，从而充分利用了各类透射波资料中所含界面位置的信息，加快了收敛速度．数字模拟实验和实测资料的处理结果表明了该方法和程序的有效性及实用性．      

地震波形归档格式分析和转换

本文分析了台阵数据中心使用的SEED格式,对比了台阵数据中心使用的SEED与JOPENS使用的SEED格式之间的不同之处,提出两者之间的转化方法,并编写了相应的代码,实现了它们之间的相互转换。     

有限差分二,三维速度层析成象

介绍了利用有限差分方法进行地震走时资料速度反的基本原理与方法,并对理论模型进行了正和反演。然后对唐山滦县的Ｐｇ波三维资料和菏泽－林县－－长治的二维Ｐｇ资料分别进行了三维和二维反演,反演结果与浅层地质资料较好吻合。由于反演是采用不用矩阵运算的反投影方法,可以实现稠密采样,这为我们提供了一种较好的得到高精度浅层速度的办法,为深部结果的反演提供了可靠的浅层速度资料。     

由诸城-宜川人工地震剖面反演结果看太行山两侧岩石圈结构的差异

利用诸城-宜川人工地震折射/宽角反射剖面的资料,得到了华北克拉通南部岩石圈二维速度结构.结果表明,太行山东西两侧岩石圈结构存在着巨大的差异.东侧较薄,为70～80km;西侧较厚,为85～120km.在太行山重力梯度带附近,岩石圈厚度出现了约30km的突变.岩石圈地幔和下地壳介质的P波速度值东侧较低,西侧较高.东侧的中下地壳内存在不同尺度的低速体,西侧则尚未发现.这些差异表明,太行山重力梯度带也是一条岩石圈厚度突变带和岩石成分分隔带.根据Pm波的波形特点,推测东部地区的莫霍面不再是一个尖锐的间断面,而是一个复杂的过渡带.初步分析认为,上地幔物质的热机械-化学侵蚀作用是引起太行山东侧岩石圈减薄和破坏的主要机制,太平洋板块俯冲是改变华北克拉通岩石圈地幔性质的重要动力学因素.     

南北构造带中段地壳结构研究

南北构造带一直是地学界关注的焦点,它是第四纪地壳构造变动十分强烈的地震活动带、地质灾害多发带;也是地壳厚度和重力异常的陡变带,它在东亚大陆动力学研究中占有十分重要的地位。从地震活动性来看,该带有史以来曾发生过多次8级以上大震,是中国大陆地区地震活动水平最高的一个地震带。     

1964-2013年河源地区雷暴日特征分析

选取河源市1964-2013年共50年的人工观测雷暴日资料以及2012-2013年的闪电定位数据分析河源地区的雷暴日特征,结果表明:河源市雷暴日数具有明显的年代际变化特征,总体呈现缓慢震荡减少的趋势;由M-K检验结果发现市区雷暴日数在1988年前后发生突变,河源市4个县的年际突变时间在1982-1992年范围间.在20...     

基于离心模型试验的库岸滑坡变形特征研究

三峡库区蓄水后,大量库岸滑坡发生复活变形,为研究滑坡随库水位升降的变形特征和机制,以库区典型直线形滑面形态滑坡为地质原型,概化设计了大尺度离心模型试验,通过模拟两个水位升降过程,布设高速相机和传感器,获取了滑坡变形演化全过程高清影像、孔压和土压-时间变化曲线,可得以下研究结果:在水位首次下降时,孔压和土压逐渐减小,当下降15 min后滑坡发生整体蠕滑变形,首先是前部产生横向张拉裂缝,中后部则是以竖直位移为主的蠕滑压密变形过程,水位停止下降2 min后变形停止,表明变形对库水位变化具有一定滞后性;当水位再次下降时,前部沿原破裂面再次下滑并失稳,中后部则无变形,变形演化具有典型牵引式特征。在库水首次入渗滑坡时,坡体孔隙水压力对库水位升降具有明显的滞后性,而在下一次水位升降过程中,这种滞后性明显减弱。该类滑坡受水位下降的动水压力效应影响较大,在滑坡变形过程中,中后部滑体变形在竖直方向的蠕滑压密行为使得中后部稳定性有所提高,因此,在后期蓄水过程中不再发生变形,试验现象与实际库岸滑坡吻合。试验揭示了三峡库区该类滑坡在水位升降条件下的变形破坏模式及长期演化趋势,为库区地灾防治提供了参考依据。     

利用爆炸震源资料获得三分量旋转地震动

三分量旋转地震动是目前地球物理研究重点之一.利用爆炸震源的平动地震仪观测资料,通过间接计算获得三分量旋转地震动.利用了3炮500 kg炸药的观测资料,3个爆炸点到观测台阵的距离分别是1.8、2.8和8.9 km,计算得到了台阵相对于这3个爆炸点的旋转地震动,其最大峰值旋转角速度分别是41.65、21.98和0.29 μrads/s,与国际同行的旋转地震动结果量级接近.地震动峰值随震中距的衰减是地震工程中关注的问题.提取出三分量的旋转角速度峰值,利用指数函数对三分量的峰值进行拟合,初步得到三分量的旋转地震动角速度峰值随震中距的衰减关系.衰减曲线的主要特征是,1~3 km旋转角速度能量迅速衰减,大于5 km以后衰减逐渐减慢,随着震中距增大曲线的变化越来越趋于平缓.