裂缝介质中不同震源横波分裂现象的数值模拟

采用TTI介质中二维三分量一阶交错网格应力-速度弹性波方程,模拟胀缩源、垂直集中力源、剪切源在垂直裂缝介质中的井间地震波场,分析了不同方位角情况下波场的传播特征,并讨论了横波分裂时的能量分配情况。结果表明:地震波从各向同性介质进入各向异性介质时会观测到快慢横波;在一定方位角的情况下,垂直裂缝介质中会得到快慢横波,这为进一步分析横波分裂特征和地震实际数据提供了依据。      

蒙古中部地区SKS分裂研究的初步结果

为了进行蒙古中部地区的深部构造观测与模型研究, 中国地震局地球物理研究所和蒙古科学院天文与地球物理研究中心合作, 在该地区架设了60台宽频带流动地震台. 这些台站分布在被额尔齐斯—中蒙古—额尔古纳断裂隔断的加里东、 海西两个构造域. 本文选取了2011年8月—2012年7月部分台站记录的震中距在85°—135°且M_W≥5.0的远震事件, 通过SplitLab软件来进行SKS分析. 使用最小能量法、 旋转相关法和最小特征值法进行处理, 取得了蒙古中部地区各向异性的初步结果. 结果显示: 快慢波延时在0.8—2.0 s之间. 西北部区域靠近杭爱山脉与肯特山脉的区域构造走向均为ENE--WSW方向, 而快波方向大多为N40°W, 与区域构造走向近似垂直.根据HS3-NUVEL-1A板块模型计算的该地区板块绝对运动方向与快波偏振方向呈顺时针约15°夹角. 然而, 有个别台站表现出了两种模式的快波分裂, 其中一种与当地ENE--WSW向的断裂方向近似一致.      

两种类型微裂隙(英文)

我们确定了两类起源不同与分布不同的相互关联而又独立的微裂隙。一类是在实验室与微裂隙随应力增大而张开产生声发射有关的应力单元所测定的典型的高应力裂隙。另一类是间距密集的应力方向一致的流体饱和的微裂隙。横波分裂监测(SWS)表明微裂隙在上地壳、下地壳,以及地幔最上面400公里处的所有岩石中几乎随处可见。在有些情况下这两种类型的微裂隙可能是相互有关而又相似的(因此定名为"种类"),但通常基本性质是不同的,分布不同,其含义也不同。对油气勘探和开采而言,重要的是,横波分裂监测到了在油气藏层中裂隙的排列和流体流动的优选方向,对天然地震而言,其重要意义是小地震上方横波分裂监测到应力增加对遍布的低应力微裂隙分布的影响,以致于地震之前(地震可能是遥远的)的应力积累可以被识别并对即将发生的地震进行应力预测。     

华北克拉通上地幔变形及其动力学意义

华北克拉通从稳定到破坏的演化过程对有关地球动力学的经典理论提出了挑战,研究其独特的演化历史是固体地球科学研究的一项重要内容。上地幔矿物晶体的各向异性记录了上地幔发生构造变形的信息,研究上地幔地震波各向异性能够揭示现今和构造历史时期所发生的构造运动。本文总结了近年来作者在华北克拉通地区所进行的高密度、覆盖广泛的地震波横波分裂观测研究结果。横波分裂的快轴方向与绝对板块运动方向的不一致,以及横波分裂参数快速的空间变化特征表明了华北克拉通的SKS横波分裂主要反映上地幔的变形。观测结果表明：鄂尔多斯块体保留了克拉通较弱的各向异性特征,其西端体现了元古代克拉通拼合的变形特征; 中新生代华北克拉通破坏事件以不同的机制主导了华北克拉通中部和东部的上地幔变形,在东部地区北西-南东向的拉张应力作用使得快轴方向平行于拉张方向,而在中部则因受到较厚岩石圈的阻挡使得地幔流动改变了方向,因此造成了北东和北北东向的岩石圈拉张。     

广西龙滩库区地震剪切波分裂研究

利用在龙滩地震观测台网2009年4月至2010年4月记录到的16,452条地震波形数据,采用传统的相关系数法和偏振分析方法,对龙滩库区剪切波分裂特征进行了系统的研究,并讨论了库区范围介质的各向异性特征。研究发现,库区较大区域内地震台站附近的偏振方向主要反映了区域整体应力场的作用方向,但局部构造和断层会控制或影响台站的快剪切波偏振优势方向。归一化1km单位距离上的延迟时间为10～25ms/km,其中距离库坝区较远、水深较浅、蓄水后响应地震活动相对较弱的LIL和XIL台单位距离上的延迟时间在10ms/km左右,而其他台站尤其库坝区附近蓄水后水深较深的则在20ms/km左右,这表明了库水渗透或载荷对库区裂隙状态的影响。研究还发现DPD和GAL台的快慢波延迟时间随水位变化而出现变化,其变化趋势呈现出与水位变化形态基本一致的现象,初步认为是与库区蓄水加载引起的裂隙进水扩张有关。     

南北构造带南段上地幔各向异性特征

对布设在南北构造带南段的中国地震科学探测台阵项目一期350个宽频带流动台站和中国地震台网90个宽频带固定台站记录的远震XKS(SKS、SKKS和PKS)波形资料作偏振分析,采用最小切向能量的网格搜索法和"叠加"分析方法求得每一个台站的XKS波的快波偏振方向和快、慢波的时间延迟,获得了南北构造带南段上地幔各向异性图像.结果显示研究区的各向异性具有明显的南北分区特征,北部的快波方向为近N-S方向,而南部主要表现为近E-W方向,且北部的平均时间延迟小于南部.分析表明,具有厚岩石圈的北部的各向异性主要由岩石圈变形引起,是一种垂直连贯变形模式;具有薄岩石圈的南部的各向异性主要由软流圈地幔流引起,缅甸和巽达板片的后撤/回转作用产生了指向西南的软流圈地幔流,在岩石圈底部和软流圈之间产生了一个水平差异运动,产生了一个与简单剪切一致的软流圈变形结构,从而产生了南部观测的各向异性.     

美国Cove Fort-Sulphurdale地热区地震震源机制和各向异性研究

Cove Fort-Sulphurdale位于美国犹他州中西部, 是一个地质特征独特的地热资源富集区． 为了有效开发地热资源, 有必要了解该地区的应力分布和裂缝分布． 本文在前人工作的基础上使用地震资料, 利用波形匹配、 P波极性和横纵波振幅比联合约束反演的方法, 研究该地区地震的震源机制解; 同时结合该地区的横波分裂分析研究, 确定该地区的应力分布和断层/裂隙走向． 波形反演结果显示, 实际数据与模拟数据的波形匹配度非常高, 且二者的P波初动极性和横纵波振幅比也都非常相近． 由震源机制分析得出的断层面走向大部分趋于南北向, 与美国区域应力图显示的最大水平主应力指向(南北方向), 具有较好的一致性, 符合目前研究对该地区的构造认知． 横波分裂分析结果也表明如果各向异性主要是由该地区的断裂构造所引起, 那么该地区的主要断层或裂缝的方向可能为南北向．      

基于ADIPI的单程波三维VSP正演模拟方法

三维VSP正演模拟在三维VSP观测系统设计、三维VSP波场分析及三维VSP偏移成像方法研究中均有重要的作用。以三维单程波动方程为基础,采用基于正交方向加插值(ADIPI)的傅里叶有限差分(FFD)算子,实现了三维VSP正演模拟。克服了对三维算子的双向正交分裂所导致的方位各向异性误差,既保证了模拟精度,又提高了计算效率,还可根据实际需要单独模拟上行波或下行波。模型试验结果证明了方法的有效性。      

横波分裂技术进行地震预测在冰岛取得成功

自罗伯特·盖勒在１９９７年发表文章否定在现阶段能够实现地震预报以来,国际地震学界对能否对地震进行准确预报进行了热烈的争论。总体上说,在英、美等西方国家的地震学家中,对地震预报持悲观态度的占主流。即使是在这种情况下,仍有一些地震学家在地震预测、预报领域...