中国中南地区综合地质地球物理研究

利用重、磁和天然地震资料对中南地区进行了综合地质地球物理研究.根据研究区的重、磁异常的分布特征,可将其分为4个重力异常区、3个航磁异常区.根据重力资料反演计算得到的研究区的地壳厚度在295～41 km之间,总的趋势为西厚东薄,地壳厚度与地形起伏基本上呈镜像关系.根据磁力资料计算得到的研究区居里界面在12～40 km之间变化.地震层析成像结果表明研究区内的速度分布总体上体现了纵横交错的断块特征.在纵向尺度上,江汉－洞庭盆地以及周缘造山带的上地壳结构变化不大,中地壳和下地壳则普遍受到现今构造活动的改造,以致岩石的结构发生了一定的变化.它们主要表现为低速区域的扩大,尤其是在地壳下部尤为突出,这与断陷盆地的拉张以及造山带岩石层的底侵和拆沉作用密切相关.通过对研究区地球物理场的分析计算,在研究区共提取主要断裂带34条.根据岩石层板块大地构造理论,依据岩石层结构、地壳结构和结晶基底等深部结构的不同,将研究区中板内不同构造单元——块体作为一级构造单元,块体之间的深大断裂带作为块体的边界——块体结合带,据此原则在研究区中划分出两个一级构造单元,五个二级构造单元.     

利用地震台阵识别中深源远震sP和pP震相确定震源深度

震源深度是目前最难确定的震源参数之一,基于密集的近台观测数据可以准确确定近震震源深度,但对远震的震源深度无法较好地约束。远震反射波震相sP和pP包含用于确定震源深度的有效信息,理论上可以对远震的震源深度进行有效约束。将国内测震台站中台间距远小于震中距的区域台站作为台阵,通过互相关、震相对齐、波形叠加聚束等处理,可以提升sP和pP深度震相的信噪比。利用IASP91全球模型,根据震相走时差得到较为准确的震源深度。本文计算了2017—2020年M≥6.0的64个国外远震的震源深度。通过与GCMT、GFZ、USGS等机构给出的结果相比,验证了此方法得到的震源深度的可靠性。通过讨论破裂持续时间对pP震相识别的影响,得到此方法在矩震级6.0～8.5时,在不同深度上有较好的适用性。     

基于喜马拉雅台阵的内蒙古地震监测能力薄弱区拾震能力分析

基于中国地震科学台阵资料及内蒙古、甘肃地震台网资料,采用结合台阵策略的震相拾取深度学习方法APP,开展内蒙古地震监测能力薄弱区——阿拉善右旗拾震能力研究。研究结果显示,APP方法检测到了人工目录中97.8%的地震,地震拾取总数为人工目录地震数的22倍。经tomoDD方法定位后,地震深度分布较符合内蒙古西部的地质构造特征。对震源深度与断裂位置间相关性的初步分析显示,深度随纬度变化中有5条深度“集中条带”与研究区7条断裂的位置相对应,深度随经度变化中有4条深度“集中条带”与研究区7条断裂的位置相对应。分析认为,APP拾取方法在实际地震资料应用中展示出较强的泛化能力,可为增强固定地震台网对于监测能力薄弱地区微震的识别能力,以及优化地震台网布局、提高监测能力薄弱地区的地震监测水平等提供参考。     

层状TI介质中微地震定位和各向异性速度结构同时反演

微地震监测被广泛应用于非常规油气资源的水力压裂作业、油藏描绘和水驱前缘监测工程中.微地震定位采用的初始速度模型一般是基于地震测井记录和射孔数据建立,该速度模型的不准确性易引起定位误差.为降低这种定位误差,本文发展了一种微地震定位和各向异性速度结构同时反演的方法.研究对象为1-D的层状TI介质,其中对称轴方向任意.利用改进的分区多步最短路径算法计算qP、qSV和qSH波的到达时间和射线路径,结合共轭梯度法求解带约束的阻尼最小二乘问题.数值模拟结果表明,该算法能同时进行各向异性速度结构模型(每层的Thomsen参数和界面深度)和微震震源参数(空间坐标和发震时刻)的反演,并且对随机噪声不敏感,有利于实际工程应用.     

哈萨克斯坦地震台阵

在哈萨克斯坦的5个现代化数字地震台阵中,4个小孔径同心圆结构的IMS简约型台阵建设、维护方便,全方位监测能力强,1个十字型结构中等孔径台阵,因对特定方位敏感,对更远距离已知核试验点监测能力更强。台阵观测场地均处于完整稳定的构造块体,内部岩石迁移性良好,噪声水平低,保证了对远处微弱地震信号的监测及各子台信号的相似性。地震检波器良好的性能,保证了台阵的地震信号记录质量和数据研究基础。采用卫星传输方式,有效保证了数据的实时性。哈萨克斯坦的地震台阵,其选址、布局、仪器、数据传输等台阵建设,为中国地震台阵发展建设提供了经验借鉴。     

兰州地震台阵环境噪声调研分析

随着我国社会经济的发展,地震台站观测环境破坏日益严重。对兰州地震台阵环境噪声进行调研,定量分析并提供该台阵与国际标注各大干扰源的直线距离,以充分了解各干扰源对地震台阵的影响程度。结果发现,兰州地震台阵目前基本达到Ⅰ级台站环境噪声水平,满足台阵观测条件。     

青藏高原P波速度层析成像与岩石圈结构

利用中国西部地震台网的数据,通过体波层析成像反演了青藏高原及邻域的三维P波速度结构.根据地壳和上地幔的速度变化和构造特征,重点讨论了下地壳流动、地幔上涌、岩石圈减薄以及与藏北新生代火山岩和藏南裂谷系的关系等问题.分析表明,青藏高原中、下地壳平均速度偏低,低速区主要分布在拉萨和羌塘块体内部,随着深度的增加逐渐扩大到松潘—甘孜块体.上述低速区之间多被高速带分隔,暗示地壳中、下部的韧性变形被限制在特定的区域,不太适于产生贯穿整个青藏高原的大规模横向流动.此外,地幔上涌也并非普遍发生于整个青藏高原,而是集中在羌塘、松潘—甘孜以及喜马拉雅东构造结附近,导致上述区域的岩石圈地幔较薄,并且伴生火山活动和岩浆作用.此外,由于印度大陆岩石圈在向北俯冲,板片下沉过程中引起地幔上涌,热流物质有可能上升进入地壳,这一作用对藏北新生代火山岩和藏南裂谷系的形成以及中、下地壳的韧性变形产生了明显的影响.     

煤矿地应力异常层析成像方法的研究

地震层析成像技术是一种有效的物探方法.该文采用最小旅行时和SIRT法,对煤田中的地应力异常地震层析成像的方法进行成像研究,具有一定的理论价值和现实意义.     

西昆仑造山带下岩石圈地幔速度结构

在已完成的新疆地学断面研究计划实施中曾在西昆仑山前布置了14个宽频带地震台站.利用记录到的远震P波初至和层析成像方法,研究了西昆仑造山带下的岩石圈地幔结构特征.在已有地震学证据基础上,层析成像结果显示,西昆仑造山带下的高速岩石圈地幔可能是印度岩石圈地幔的俯冲前缘.沿东经80°深度剖面图像显示,在西昆仑造山带下的150～300km处,高速异常的岩石圈地幔前锋与低速异常的塔里木块体岩石圈地幔发生了面对面碰撞.