2013年四川芦山MS7.0地震 强地面运动模拟

运用经验格林函数法模拟2013年4月20日芦山M_S7.0地震的近场强地面运动. 在拟合过程中, 首先参考前人远场反演结果给出的滑动量分布特征和主震波形的包络线特征, 确定强震动生成区的大致范围和数量; 然后利用Somerville等提出的地震矩与凹凸体面积的经验关系式确定强震动生成区细小划分的初值, 继而利用遗传优化算法确定以上二者的最优值及其它震源参数. 将数值模拟波形与实际地震观测记录在时间域和频率域分别进行比较, 结果显示, 在所选取的30个观测台站中, 多数台站的数值模拟结果与实际观测结果符合得很好, 特别是大于1 Hz的高频部分. 断层面上有两个强震动生成区, 其位置与前人反演的滑动量集中分布区相一致, 而且强震动生成区规模比Somerville等获得的标度率估计值要小.      

频率域全波形反演中关于复频率的研究

Laplace-Fourier域全波形反演可以利用简单的初始模型,从缺失低频信息的地震数据中得到长波长速度模型.Laplace-Fourier域全波形反演等价于本文的复频率全波形反演,但二者的实现方式不同,因此研究复频率全波形反演,可以为二者的对比研究并发展更有效的方法奠定重要基础.本文首先比较用线性增加模型作为初始模型时几个包含不同高低频成分的频率组的反演效果,再比较结合复频率之后各个频率组的反演效果,从简单模型和复杂模型的测试中都可以看出这种复频率+频率反演的方式对反演效果有明显改善.     

基于声学全波形反演的油气藏地震成像方法

岩性油气藏在我国天然气勘探开发中占有非常重要的位置,其分布区域的成像是合理布设井位,提高钻井成功率的关键之一.本文首先基于地下介质的声学近似和波场回传理论,利用频率域单程声波方程延拓计算地震波场,进行全波形反演,获得地层密度和体积模量的定量成像,并依据油气藏物性特征和流体饱和多孔介质岩石物理模型,简要讨论了孔隙度和饱和度与密度及体积模量的关系,明确了地震油气藏成像新概念.在此基础上,定义了基于流体体积模量和孔隙度的成像函数,进行油气藏成像.理论模型计算表明该方法是可行的.通过对西部地区某气田二维地震数据处理,实现了致密砂岩气藏成像,钻井结果证实了气藏区域成像位置的准确性和方法的有效性.     

山东及附近海域构造环境剪应力场分析

利用山东数字地震台网的地震波形记录,选取2007年以来台网记录清晰的ML≥2．0数字地震波形资料,计算每次地震的环境剪应力值τ0和矩震级MW,并分析其相关关系;结合山东地区地质构造和地震活动性特点,对胶东半岛及北部海域、南黄海北部地区、沂沭带地区、冀鲁豫交界地区应力场分布和时空变化进行细致分析,并探讨其区域特征及与地震活动性的关系。     

Upper mantle seismic anisotropy beneath a convergent boundary: SKS waveform modeling in central Tibet

This study used SKS waveforms from the International Deep Profiling of Tibet and the Himalayas (INDEPTH) III dataset and a new 2D method for modeling seismic waves in anisotropic media to construct an image of anisotropic structures beneath central Tibet. A preferred model revealed three-segment anisotropic structures in the upper mantle beneath the study region. Waveform modeling demonstrated that the anisotropy was mainly generated by the lithosphere but not the asthenosphere, and that an anisotropic model with a flatter axis of symmetry provides a more consistent interpretation of the observations than models having steeply dipping symmetry axes. A relatively low velocity zone may underlie or intermingle with the anisotropic structures in the northern portion of the region. Synthetic tests also indicate that variations in the elastic constants and depth extent of the anisotropy assumed by the calculations do not affect the general conclusions, although trade-offs exist among certain model parameters. The modeling results suggest that the complex seismic structures in central Tibet were associated with underthrusting of the Indian lithosphere beneath the Asian lithosphere; the inferred flat symmetry axis of the anisotropy was likely generated during this collision process. If this were not the case, the inherited anisotropy would exhibit a steeply dipping axis of symmetry, parallel to the direction of underthrusting.     

Retracking of Jason-1 Data

We present the results of retracking 18 cycles (15 from the Jason-TOPEX collinear period) of Jason-1 data. We used the retracking method of Rodriguez which simultaneously solves for all relevant waveform parameters using a 26 Gaussian model of the altimeter point target response. We find significant differences from the Jason-1 Project retracking in the key parameters of range and significant wave height (SWH) in the second version of the Project SGDRs. The differences from the Jason-1 data have a strong dependence on off-nadir angle and some dependence on SWH. The dependence of range on SWH is what is called sea state bias. The retracking technique also estimates surface skewness. For Jason-1 with its very clean waveforms we make the first direct estimates of the skewness effect on altimeter data. We believe that the differences found here and thus in overall sea surface height are the result of the standard project processing using a single Gaussian approximation to the Point Target Response (PTR) and not solving simultaneously for off nadir angle. We believe that the relatively large sea state bias errors estimated empirically for Jason-1 during the cal/val phase result from sensitivity of quantities, particularly SWH, in project GDRs to off nadir angle. The TOPEX-Jason-1 bias can be determined only when a full retracking of Jason-1 is done for the collinear period.     

基于L-BFGS算法和同时激发震源的频率多尺度全波形反演

全波形反演可以利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下速度结构,具有揭示复杂地质背景下构造与岩性细节信息的潜力。然而,庞大的计算量和存储空间需求,限制了全波形反演的发展。在频率多尺度全波形反演中将L BFGS数值优化算法与同时激发震源技术相结合的方法来改善这一现状。首先,对Marmousi模型进行了速度反演：在计算过程中明显发现对计算机内存的占用减少,最终反演结果与实际Marmousi模型的拟合误差为0.095 9,较小;采用10个频带单炮震源正演384炮所需时间约为32 640 s,而采用同时激发震源（384炮）正演一次所需时间仅约为700 s。然后,基于高速楔形体模型进行了抗噪能力研究：原始含噪地震记录信噪比为11.147 3 dB;对反演得到的速度模型进行正演,其地震记录信噪比为22.251 8 dB。最后,基于逆冲断层模型进行了反演速度扰动能力研究,反演得到的最终模型很清晰,与具有速度扰动特性的实际模型非常接近,拟合误差仅为0.036 0。数值模拟试验结果表明：此方法反演精度高,内存开销较小,能够显著提高计算效率,并且具有良好的抗噪能力,能够反演出具有速度扰动特性的介质。     

发射电流波形对瞬变电磁响应的影响

本文研究了不同发射电流波形对瞬变电磁(TEM)响应的影响,利用自由空间中回线作为目标体,推导出方波、梯形波、半正弦波、三角波激励的响应.研究表明:对于低电导率目标体,同种波形激励的响应在有发射电流期间(on-time)与无发射电流期间(off-time)的幅度相近,四种波形中方波激励响应最强.由于off-time采集可以获得更高的信噪比,因而探测低电导率目标体时一般采用方波激励,采集off-time信号.对于高电导率目标体,off-time响应幅度随电导率增加而迅速下降,而半正弦与三角波激励的on-time响应幅度基本不随电导率变化,因而航空TEM可以采用半正弦与三角波进行on-time采集,并通过适当地提高激励电流的基频,以提高信噪比与空间分辨率.     

山西数字地震台网仿真前后震级偏差对比分析

选取山西数字地震台网2010年不同震级,不同地点的地震事件,按照中国地震局的编目要求对波形进行WA仿真处理,对比仿真前后的震级大小,找出其中存在的偏差,为地震资料的衔接提供参考.