四强争锋的全球卫星导航系统

古人出行,多根据太阳、北斗七星等自然物象确定方位。后来中国人发明了罗盘,给世人远行和航海带来了极大方便。随着科技的发展,人类又先后发明了惯性导航、天文导航、无线电导航等多种新技术。但与这些技术相比,卫星定位和导航的优势十分明显,它能够全天候、全时段、全球性、高精度地提供三维位置、三维速度及精确的时间等信息,是导航技术中的绝对“霸主”。     

High-resolution seismic tomography of the upper crust in the source region of the April 20, 2013 Lushan earthquake and its seismotectonic implications

Both P- and S-wave arrivals were collected for imaging upper crustal structures in the source region of the April 20, 2013 Lushan earthquake. High-resolution, three- dimensional P and S velocity models were constructed by travel-time tomography. Moreover, more than 3700 after- shocks of the Lushan earthquake were relocated via a grid search method. The P- and S-wave velocity images of the upper crust show largely similar characters, with high and low velocity anomalies, which mark the presence of sig- nificant lateral and vertical heterogeneity at the source region of the Lushan earthquake. The characteristics of the velocity anomalies also reflect the associated surface geo- logical tectonics in this region. The distributions of high velocity anomalies of both P- and S-waves to 18 km depth are consistent with the distributions of relocated after- shocks, suggesting that most of the ruptures were localized inside the high velocity region. In contrast, low P and S velocities were found in the surrounding regions without aftershocks, especially in the region to the northeast of the Lushan earthquake. For the relocated aftershocks of the Lushan earthquake from this study, we found that mostaftershocks were concentrated in a zone of about 40 km long and 20 km wide, and were located in the hanging wall of Dayi-Mingshan fault. The focal depths of aftershocks increase from the southeast to the northwest region in the direction perpendicular to the fault strike, suggesting that the fault ruptured at an approximate dip angle of 45°. The main depths of the aftershocks in the northwest of the main shock are significantly shallower than expected, revealing the different seismogenic conditions in the source region.     

几类地震灾害致灾环境、速度、分布与对策的对比研究

对比研究了强烈震动、断层错动撕裂所产生的灾害,包括地震所触发的地质灾害及堰塞湖溃坝造成的地震水灾、地震火灾、地震海啸等几类主要地震灾害发生的环境、致灾的速度、灾害的分布等特点,指出了在震前防御、应急救援以及预警等对策方面的区别。     

澳大利亚地震危险性和灾害风险评估中的场地分类

尽管场地响应现象已是全球都公认的,然而对澳大利亚的许多地区,之前并没有研究过风化层属性对地震动的影响。为了描述风化层能改变地震动的特性,本文通过验证研究评估了为一级地震危害性和灾害风险评估的应用而编制的澳大利亚全国场地分类图。在缺乏风化层厚度和基本周期数据的情况下,场地类别根据在加利福尼亚研制的利用地质材料与地层上部30m的剪切波速度（VS30）的关系的方法进行归类。随后将这一分类方案调整到适合澳大利亚的地质环境,包括对这一稳定地质构造中通常碰到的原地风化表层土存在的校正。本文所得结果用纽卡斯尔、悉尼和珀斯市区各种第四纪沉积环境和横跨澳大利亚各种场地基岩优势环境的地球物理数据和岩土数据进行了验证。这些分析的结果说明了在地震危险性评估的场地类别中应用限定深度的剪切波速度方法的有效性,但同时也突出了局限性。     

近地等离子体片中磁场扰动和离子速度扰动的统计研究

利用THEMIS THC卫星观测数据统计分析近地等离子体片中磁场扰动和等离子体整体流的速度扰动的关系,研究Alfven波动的活动性.研究结果表明:1)等离子体整体流的速度扰动幅度依赖于平均速度的大小,速度扰动幅度随平均速度的增加而增加;2)速度扰动幅度与磁场扰动幅度存在较强的正相关性;3)磁场扰动幅度与AE指数密切相关,磁场扰动幅度随着AE指数增加而增加,而速度扰动幅度与AE指数之间没有明显的相关性;4)Alfven比与AE指数的相关系数较小,但能够看出Alfven比随着AE指数增加而减小的趋势;5)速度扰动幅度和磁场扰动幅度与尾向距离及距中性片距离的关系不明显.     

利用气枪地震资料研究燕山隆起带南部地区地壳S波速度及泊松比结构

泊松比是了解地球内部介质的一个重要参数,在地震学上可以通过P波和S波速度的比值来确定.但是传统人工地震测深采用的炸药等爆破源产生的S波较弱,难以用来研究泊松比结构.对2006年河北省遵化市上关湖水库大容量气枪试验产生的地震数据进行研究,发现气枪震源能够有效地产生S波.根据偏振分析,认为S波主要是气枪产生的P波在水库底部固液界面转换产生的.波形拟合能够充分利用波形和走时信息,是研究地下结构的一种有效的方法.对气枪产生的S波进行波形拟合,获得了燕山隆起带南部地区地壳的S波速度模型,并对比修正后的P波速度模型,进一步得到了该地区的泊松比结构.研究表明:1)该地区的地壳厚度约为33km.2)该地区地壳整体泊松比值偏低,上(0～14km)中(14～28km)下(28～33km)地壳以及上地幔顶部(33km附近)的泊松比平均值分别为0.25,0.25,0.27,0.27.上地壳和中地壳可能以长英质的酸性岩石为主,下地壳和上地幔顶部可能以铁镁质的基性岩石和中性岩石为主.3)该地区上下地壳各存在一个低速层,它们可能主要是流体作用的结果.     

南海北部无明显BSR地区天然气水合物识别研究

似海底反射(BSR)作为海域天然气水合物的重要地震识别标志之一,已得到广泛认同.然而,科学钻探证实,天然气水合物和BSR之间并不具有严格对应关系,即存在水合物的地区却并不一定存在BSR.本文在分析BSR与天然气水合物非充分必要对应关系及其原因的基础上,着重对无明显BSR地区天然气水合物的地震识别方法和应用进行研究.对经钻探证实的存在天然气水合物的神狐海域地震资料进行处理分析后发现,含水合物沉积层具有层速度相对较高、高波阻抗、瞬时高频等特征,且层速度反演、波阻抗反演和瞬时属性分析等方法能有效识别无明显BSR区域的天然气水合物.最后,综合利用这些识别方法,应用于琼东南盆地无明显BSR地区的天然气水合物地震识别,取得了较好的效果.     

An adaptive over/under data combination method

The traditional ＂dephase and sum＂ algorithms for over/under data combination estimate the ghost operator by assuming a calm sea surface. However, the real sea surface is typically rough, which invalidates the calm sea surface assumption. Hence, the traditional ＂dephase and sum＂ algorithms might produce poor-quality results in rough sea conditions. We propose an adaptive over/under data combination method, which adaptively estimates the amplitude spectrum of the ghost operator from the over/under data, and then over/under data combinations are implemented using the estimated ghost operators. A synthetic single shot gather is used to verify the performance of the proposed method in rough sea surface conditions and a real triple over/under dataset demonstrates the method performance.     

库车坳陷复杂高陡构造地震成像研究

复杂构造地震成像主要取决于叠前地震数据品质、偏移速度可靠性和偏移算子成像精度. 库车坳陷异常复杂的近地表条件导致极低信噪比的地震采集数据. 该区逆冲推覆高陡构造刺穿盐体大面积分布, 盐层厚度变化大、顶底面形态复杂, 盐下断裂带破碎、小断块发育, 形成异常复杂的地震成像问题. 本文重点研究三个关键环节:(1)精细的叠前地震预处理研究: 根据该区地震地质复杂性和地震资料特征, 采用一些新的方法技术和技术组合从振幅与时移的大、中、小尺度变化三个层次来解决资料信噪比问题, 重建深部反射信号; (2)三级偏移速度分析研究:利用库车坳陷盐刺穿逆冲推覆构造建模理论及变速成图配套技术解决叠前时间偏移速度场时深转换问题,利用井约束低频速度地震迭代反演技术解决连井层速度场与偏移速度场的融合问题,实现从DMO速度分析、叠前时间偏移速度分析到叠前深度偏移速度分析的有机衔接,建立拓扑结构相对保持的叠前深度偏移速度模型;(3)基于退化Fourier偏移算子的半解析波动方程叠前时间和深度偏移研究, 极大地改善了地震偏移过程中高波数波的成像问题. 通过对库车坳陷大北、博孜、却勒、西秋4和西秋10等复杂高陡构造的叠前时间和深度偏移地震成像处理,取得了较好的应用效果.     

利用SPAC法估算地壳S波速度结构

S波速度结构能够反映地球介质的物性差异,是地壳内低速区结构特征判别的重要依据.本文尝试利用空间自相关法(SPAC法)从地震台站微动信号的垂直分量中提取瑞利波相速度频散曲线,通过对频散曲线的反演获得地下介质的S波速度结构.以国家数字测震台网8个宽频带地震台站的实测微动数据为例,采用SPAC方法获得了首都圈地区北京附近约30 km 深度范围内的一维S波速度结构.结果表明,该区结晶基底埋深较浅约2 km;分别在5~8 km 和12~16 km 深处发育S波低速层;8 km 和 20 km 处是S波速度差异较大的速度分界面.这一结果与以往地震学及人工地震探测结果较为吻合,表明SPAC法估算地壳S波速度结构是可行、有效的.