利用矿山爆破探讨四川地区地震波速和地壳结构

本文利用四川峨嵋水泥厂矿山自1971年以来的18次工业爆破资料,探讨了四川部分地区近十一年来的地震波速（视波速）的变化特征。本文对Smith所提出的“走时差”法作了某些改进,使之不仅适合于分析折射首波,也适合分析直达波。讨论了四川地区地震波速的各向异性特征.还利用另外的3次大爆破,用时间项法测定了西南部分地区的地壳厚度.     

确定“隐蔽层”厚度的pc—1500程序

“隐蔽层”用浅层初至波记录不到,而有“隐蔽层”存在时,在折射解释中常常产生两种误差。确定“隐蔽层”的厚度,是工程物探、工程地质和工程地震学中的一个重要问题。本文给出了确定两种“隐蔽层”厚度的pc—1500程序,简便实用。     

VTI介质多参数联合走时层析成像方法

本文基于球谐展开群速度表达式计算走时关于各向异性参数的Fréchet核函数,利用共轭梯度法对两种参数化方法进行了VTI介质中多参数联合反演方法研究.经过理论分析和数值试验发现,与经典的Thomsen参数化方法相比,垂直慢度、水平慢度与动校正慢度的参数化方式更有利于VTI介质多参数联合走时层析反演.为了克服走时对ε参数的不敏感性,我们采用了两步法进行双参数反演,理论模型试验反演得到了与垂直速度精度相当的ε参数.可以将两步法扩展到三步法以同时反演各向异性介质中的三个参数,数值试验展示了该策略的应用潜力.     

改进Moser方法二维初至波走时层析成像正演研究

地震层析成像是剖析地球内部结构与性质的主要手段之一。以二维初至波走时层析成像为研究方向,剖析Moser初至波走时层析成像的基本原理,指出在原始算法中走时计算误差较大和射线路径追踪存在的问题,讨论提出两种改进办法,分别是：（1）使用动态节点提高走时计算的精度;（2）使用多重链表散列改进波前节点的处理效率。通过均匀介质模型验证改进Moser方法在正演中比原始算法在计算精度上的大幅提高,其中五个动态节点模型相对误差可达0.1%,解决了原始方法存在的问题。另外实现了改进的Moser方法在Marmousi2复杂介质模型中的正演计算,从绘制的波前射线图中可以看出与理论预期的结果相符,从而证明了改进Moser方法的准确性。     

庐枞盆地浅表地壳速度成像与隐伏矿靶区预测

利用反射地震初至波可以精确反演地壳速度结构和构造信息.对庐枞盆地采集的高分辨地震数据,运用初至波层析成像方法,反演得到了该区1200 m以上的浅表地壳速度结构信息.找矿信息总是同地球化学异常联系紧密,对采集于炮孔深处的岩屑、泥砂样品进行了地球化学分析,发现了多处显著的金属元素异常.对五条测线的速度成像结果及其映射的地下岩性结构和炮孔地球化学分析结果进行了相关性对比分析.结果显示,庐枞盆地的沉积岩、火山岩和侵入岩具有不同的速度范围,侵入岩具有高波速特征,地球化学信息高异常往往出现在高速侵入岩体的上方;精细的速度信息蕴含着丰富的浅表地壳结构变化特征,与庐枞矿集区已知的地质、岩体、构造和矿体分布存在着良好的对应关系.速度成像结果可以准确刻画地下隐伏侵入岩体的空间分布形态,结合地球化学分析异常和重磁探测等信息,预测隐伏矿床,提供深部找矿靶区.     

提高测震观测资料质量的几点想法

通过对台站观测资料评比标准变化的分析比较,认识到要提高测震观测资料的质量就要在震相分析、震级测定、单台报告和数据报送4个方面做好工作,就要注意地震初至波到时精度在地震观测质量中的重要性。管理人员要仔细调整观测仪器系统状态,核准本台台址的经纬度和高程参数,注意时间服务精度,使得仪器处于良好工作状态,同时提出改善地震初至波到时精度的几个建议。     

汶川8．0级大地震及其余震序列重定位研究

采用双差定位方法对汶川M8．0级破坏性地震及其震后的2706个M≥2．0级余震进行重新定位,获得2553个地震的重定位结果．为了减少龙门山断裂带附近地壳和上地幔速度结构巨大横向差异的影响,东西两侧采用了不同的速度模型．在重定位过程中,增加了流动地震台站近台数据,以便更好地控制震源深度．重定位后E-W,N-S和U—D三个方向大致的定位精度分别为0．6,0．7和2．5km．定位结果显示,汶川地震余震震中沿北东．南西向分布,总长度约330km．余震主要集中在龙门山断裂带主中央断裂的西侧,但在青川以北余震带明显偏离了地表断裂,并在北端横穿了平武-青川断裂．余震震源深度的优势分布在5～20km之间,平均震源深度为13．3km,主震震源深度重定位后为16．0km;深度剖面图像显示部分地区余震分布表现出高角度西倾的特点,并且在主震破裂过程中断层南段以逆冲为主,北段具有很强的走滑分量．     

基于深度学习UNet++网络的初至波拾取方法

初至波拾取是地震资料处理中一项基础而重要的工作.为解决我国西部沙漠、黄土塬、戈壁等地区地震资料信噪比低,致使初至波拾取准确率不高的难题.本文创新提出一种基于图像分割技术——UNet++神经网络应用于初至波智能拾取.输入原始地震数据及少量初至时间的标签数据进行监督学习,并建立UNet++模型,应用西部某工区地震数据测试,实验证明,UNet++模型性能稳定,炸药震源初至波拾取准确率达到98％,可控震源初至波拾取准确率达到98％.此外,本方法与商业软件、U-net网络的初至拾取对比表明,UNet++优势明显,具有准确率高,抗噪能力强,性能稳定、高效等特点.     

二氧化碳相变技术应用于新型震源研发的可行性研究

为了研究二氧化碳物理相变技术应用于新型震源研发的可行性,在地下成层性较好的某煤田地震测区,开展了利用二氧化碳相变技术激发地震波的野外人工震源激发-接收实验.并与传统炸药震源进行了对比.地震数据利用Aries2.66型垂直分量反射地震仪和PDS-2型三分量地震仪接收.根据实测地震数据,从野外地震记录震相识别,初至波传播距离分析,震源近场地震信号时频分析,CO₂相变激发震源子波提取和基于CO₂震源子波的地震初至波波形反演实验等多个方面,进行了关于CO₂相变激发技术能否产生地震波信号以及能否将其应用于新型震源研发的可行性研究.研究结果表明CO₂物理相变膨胀能够产生能量集中的地震波信号;在实验区地质条件和激发参量下地震记录中初至波的可识别的传播距离约为1 km;震源近场地震信号的主频集中在8~13 Hz;利用震源近场数据提取了CO₂震源子波;通过地震初至波波形反演实验认为这种震源子波能够应用于波形反演等方面的研究.因为CO₂相变激发具有绿色、环保、安全等方面的优点,若能进一步在激发能量、激发—延迟时间一致性等方面加以改进,该技术有望在城市隐伏活动断层探测、城市地下空间探测、煤矿高瓦斯环境人工地震勘探等领域发挥重要的作用.

     

晋中南地区地壳结构的初步研究

本文是对陕西长安、山西代县和太谷等地工业爆破的资料采用时间项法研究晋中南地壳结构的初步成果。文中首先结合长安爆破观测资料的总结,对时间项方法作一介绍。为使用太谷等缺乏起爆时刻的爆破资料,对时间项方法作了一些改进,使对于那些未有起爆时刻的爆破资料亦能用于确定时间项。使用上述爆破和各台记录的初动到时获得了晋中南地区的界面速度为7.95±0.04公里/秒,求得了41个点的时间项,取莫霍面以上介质的平均速度v₀=6.4公里/秒反演求得了各点的莫霍界面深度,并对所得的结果结合晋中南地区的地震活动性及部分地震震源机制结果进行了初步的分析和讨论。