地震学百科知识(十)——勘探地震学

正引言勘探地震学是用人工方法激发向地下传播的地震波,通过观测和分析地下岩层对激发地震波的响应结果,用以推断地下岩层的结构形态和物理性质的学科,是应用地球物理学的一个分支学科[1]。勘探地震学是20世纪初期为寻找石油和天然气矿床而发展起来的;20世纪中叶,勘探地震学的研究方法被用来研究地壳深部     

共反射元弧叠加方法在火山岩成像中的应用

常规叠加方法假设叠加的地震道集的反射波来自地下同一个反射点,而地表观测到 的反射波场在空间上小于菲涅尔体范围是不可分辨的. 本文根据火山岩体特征,用元弧描述 火山岩的反射界面. 将来自菲涅尔体范围内的反射波沿着元弧界面求和,进而扩大叠加次数 ,达到增加反射信号能量提高地震反射波的叠加成像质量的目的. 文中给出了反射波走时参 数与地下元弧反射界面之间的联系和叠加实现的步骤. 计算结果表明,元弧叠加方法能够提 高剖面的信噪比,增加反射波同相轴的连续性.     

凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂反射波法地震勘探与断裂活动性研究

利用反射波法地震勘探确定了在凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂通过的具体位置以及断裂的规模和性质,证明了该断裂在向东俯冲的过程中错切了晚更新统沉积物,具有明显的第四纪活动性,对凤凰山台地的形成起到了一定的控制作用。地面地质调查及历史地震研究也证明蒲江-新津-德阳隐伏断裂具有晚更新世活动性,且断裂南段的活动性明显强于北段,表明该断裂的北段是成都平原内部的一条弱地震活动带。同时,文中还对在城市近郊人烟繁杂地带反射波法地震勘探中野外观测系统的布置及地震参数的选取进行了探索,小道间距、小偏移距、多接收道、短排列、多次覆盖、高频检波器接收的工作方法和野外地震参数的合理选取对实现主要干扰波和反射波信号的有效分离,提高地震勘探分辨率起到了至关重要的作用     

断层下方地壳分层结构对地震动模拟结果的影响研究

考虑震源破裂过程的三维地震动数值模拟一般需将震源包含在计算区域中,这样的计算模型区域大,计算量大,尤其是对于断层埋深较大的情况。本文对破裂断层下地壳分层结构引起的反射波的影响进行了分析,分别对改变断层下方介质的密度和波速两个参数的模拟结果进行了对比,结果表明:断层下方地壳分层结构引起的反射波对地表观察点地震动时程的影响很小,可以忽略。因此进行三维地震动数值模拟可以不考虑断层下介质的影响,从而可以大大减小计算区域,提高计算效率。     

提高规则网格最短路径方法反射波走时计算精度的走时校正技术

最短路径射线追踪方法是计算地震波走时的主要方法之一,该方法基于惠更斯原理和费玛原理,具有稳健、适于复杂介质模型的优点.为处理方便,最短路径方法中的介质模型通常以规则网格进行剖分,界面节点(界面与网格的交点)以其邻近的模型单元节点(即边界单元节点)近似表示.界面近似将导致计算误差,对于反射波尤为严重.反射波的走时精度可通过减小网格的尺寸提高,但这样会大大增加计算时间,为高精度和高效率地计算地震反射波走时,我们提出了一种基于规则网格的走时校正技术.地震波传播至或起始于边界单元节点的走时校正为地震波传播至或起始于该边界单元节点所对应的界面节点的走时.数值模型计算结果表明,走时校正方法可使反射波的走时精度提高约1～2个数量级,而其计算时间则和常规算法基本上在相同量级.     

浅水多波束测深声呐技术创新及应用

本项目属于海洋工程新技术、装备制造和海洋勘察领域,主要创新技术包括:多波束宽覆盖地形地貌联测技术、多子阵波束域高分辨地形地貌探测方法、海底隧道效应测深技术、     

三维地震勘探技术在新疆沙吉海井田中的应用

针对沙吉海井田以往未开展过地震勘探,煤层多、局部间距小特点,介绍了研究区主要地震反射波与煤层对应关系.通过对T13、T12、T10、T6反射波研究,采用地震波阻抗反演技术对该区煤层厚度及煤层结构进行解释,查明井田构造形态和主要煤层赋存变化特征,取得了较好地震勘探效果.     

波列振幅衰减测桩法的研究与应用(Ⅱ)——桩身成型质量的检测

通过对波动、振动和尾波的特征分析，提出以足够大的力冲击桩顶，在桩顶附近记录综合波列图，利用其振幅衰减、周期变化和反射波震相等判断桩身成型质量：波列周期均匀且较小，同时波列振幅衰减较快，而又未见明显反射波震相者桩身成型良好；而有缺陷如断裂、缩径等时波列振幅衰减变慢，反射波震相明显，且有大周期出现.它对桩的浅部（特别是桩顶下5米以内的）缺陷检测特别有效.另外利用动态PS曲线也可判断桩身成型质量：曲线较平滑者，桩身成型良好；曲线出现弯折者桩身存在缺陷，缺陷程度可参照承载力受影响大小确定.     

井巷工程反射波超前探测逆时偏移成像

探讨了井巷隧道工程反射波法超前地质预报成像问题.从一阶速度－应力弹性波方程出发,推导了二维各向同性介质情况下弹性波逆时传播的高阶差分格式,实现了弹性波在数值空间中的逆时延拓.构建反射波法隧道超前探测中的断层、软弱夹层等介质模型,以反射波探测的正演记录作为初始条件,并从程函方程出发,采用逆时差分格式求取介质模型网格空间中各点的直达波旅行时作为弹性波逆时偏移的成像条件,实现多波多分量资料的逆时偏移.偏移结果表明,逆时偏移能够使隧道壁接收到的波场准确归位,提高隧道反射波超前探测的资料处理的精度.     

利用地幔内反射波探测日本列岛下660 km不连续面的深度变化（英文）

通过分析发生在日本周边深源地震的宽频带波形资料,估计了日本列岛下的660km不连续面(d660)的深度变化。许多宽频带波形记录到了在d660顶部发生反射的sScS的后续波。sScS后续波与sScS间的到时差包含了震中与台站下方的d660深度变化的信息。我们成功地检测到这两种震相并将其分离,到目前为止还没有这方面研究的报道。我们由sScS与其后续波的到时差来求每个震中与记录台站下的d660的深度变化。研究结果显示,西部日本下的d660较深(大于660km),这可能是滞留在地幔转换带中的冷的太平洋板块造成的。在日本中部,d660变深,显然这不是太平洋板块本身造成的,因为日本中部已经位于该滞留板片的东部。日本东北部下的d660变得较浅,这可能是太平洋板片形状变化或下地幔热物质上涌形成局部热异常造成的。