EDA介质中地震波的传播特征

对Christoffel公式进行Bond变换得到EDA介质的Christoffel方程,并由其非零解推导出EDA介质中视横波(qSV)、横波(SH)、视纵波(qP)的相速度、群速度、偏振向量(质点的振动方向)的三维计算公式.通过模型计算分析了具有水平对称轴的各向异性(HTI)介质和EDA介质中介质对称轴的极角和方位角对相速度、群速度及偏振向量的影响,对其随极角、方位角的变化特征进行了分析,并采用Matlab进行了数值计算,对其特征采用三维显示.通过取极角或方位角为零简化得到HTI介质和具有垂直对称轴的各向异性(VTI)介质中地震波的相速度、群速度,对EDA介质中的三维计算结果进行退化验证. 通过数值计算进一步验证了地震波相速度与EDA介质对称轴的相互关系. 结果表明,通过广角地震勘探可探明地下介质的裂隙走向及密度,从而确定灾害体产状.      

新疆地区地壳S波速度结构及径向各向异性研究

应用背景噪声层析成像方法对新疆地区地壳S波速度结构以及径向各向异性进行了研究。利用中国地震局数字地震台网和吉尔吉斯斯坦及哈萨克斯坦台网记录的2009年1月至9月的连续三分量背景噪声数据,对所有台站对之间进行互相关计算,通过时频分析和相位匹配技术得到了每个台站对8 s到50 s的群速度和相速度频散曲线,显示出明显的横向不均匀性,与研究区主要地质结构和构造单元具有良好的相关性。通过反演纯路径频散数据得到了地壳和上地幔顶部的S波速度结构和径向各向异性的结果;根据SH波和SV波速度结构差异得到研究区内的径向各向异性的分布特征;讨论了各向异性产生的机理。     

论可能存在的地幔柱地震导波

假想的地幔热地幔柱预期地震波速低,因而可支持类似于断层带地震导波、光纤波和海洋声音固定和测距通道声波的弹性导波传播。地幔柱导波在波导中对几何复杂性并不敏感,其频散会使其在地震记录中与众不同并提供可以补充地震层析成像波导结构的有关信息。检测这类波将成为地幔柱存在新一类强有力的证据。嵌于无限介质中的圆柱形通道支持两类轴对称弹性波振型,即扭转振型和纵向—径向振型。扭转振型有与柱体表面横切的直线质点运动。纵向—径向振型在含有圆柱体轴的平面上有椭圆形质点运动,在轴附近有反向运动。椭圆形质点运动的方向随距离与轴反向:基本振型为一倍,第一谐波为两倍,依此类推。每种振型只有在超过其截止频率时才存在,相速度和群速度在无限介质中等于剪切波速。在高频率时两种速度在通道中接近剪切波速。所有振型在它们的群速度中均有最小值,在地震记录上产生艾里相位。对于剪切波速有百分之几的反差尽管对于地球的热地幔柱而言是现实的,但最大的信号是反向频散的,并有约0.1～1Hz和15～30s持续时间的优势频率。可观测到的地幔柱波至少有两个可能的来源:(1)深地幔中地幔柱与高振幅核震相焦散线的相交;(2)向下传播的导波在核幔边界ScS状的反射。最近广泛部署的宽带地震仪使搜索这些波成为可能。     

青藏高原东南缘瑞利波群速度分布特征及其构造意义探讨

青藏高原东南缘是研究印度—欧亚板块碰撞过程、块体间相互作用和壳幔变形机制的重要地区.本文利用川滇地区流动地震台阵和固定地震台网共557个台站的连续波形数据,基于改进的背景噪声处理流程和分析方法得到了6023条瑞利波群速度频散曲线,反演获得了6~48s的瑞利波群速度分布图像.结果显示在四川盆地内部短周期群速度分布较好地揭示了盆地内沉积层厚度的横向变化.在30~48s周期,四川盆地西部群速度存在南低、北高的特征,推测是南部中下地壳和上地幔温度较高引起的.温度的增高降低了地壳的力学强度,在青藏高原东向挤压作用下盆地西南部地壳更易发生变形,并导致脆性上地壳在新生代产生地壳缩短和褶皱、断裂等地质活动.攀枝花及其周边地区从地壳浅部至上地幔深度的高速异常体,可能与基性和超基性岩的侵入有关.该高速体具有较大的介质强度,在一定程度上阻碍了青藏高原物质东南向的运移,这可能是造成丽江—小金河断裂两侧巨大高程差异的重要因素.自24s开始,南盘江盆地表现为明显的高速异常,与华南块体西南部其他区域的深部结构存在明显差异.反演的S波速度结构揭示,自中上地壳至上地幔,南盘江盆地的速度一直高于北侧其他区域.结合此地区的地壳运动模式,推测介质S波速度较高、力学强度较大的南盘江盆地对青藏高原物质的东南向逃逸具有一定的阻挡作用.     

利用脉动记录反演台湾海峡面波的群速度的初步探讨

在地震研究中,地震波波速异常的探讨进行的比较早。但自1978年以后,波速异常的研究便处于缓慢发展和检验阶段。除此之外,目前对于波速的测定还受到地震发生与否、台站位置、记录效果以及地震定位的精确性等的局限。近些年,有很多研究人员将目标转向脉动记录,希望能够通过脉动记录来得到该地区面波的传播速度,进而反演出地下介质的结构并监测其变化情况。     

横向各向同性介质中地震波走时模拟

横向各向同性介质是地球内部广泛分布的一种各向异性介质.针对这种介质,我们对各向同性介质的最小走时树走时模拟方法进行了推广,推广后的方法可适用于非均匀、对称轴任意倾斜的横向各向同性介质模型.为保证计算效率,最小走时树的构建采用了一种子波传播区域随地震波传播动态变化的改进算法.对于弱各向异性介质,我们使用了一种新的地震波群速度近似表示方法,该方法基于用射线角近似表示相角的思想,对3种地震波（qP, qSV和qSH）均有较好的精度.应用本文地震波走时模拟方法对均匀介质、横向非均匀介质模型进行了计算,并将后者结果与弹性波方程有限元方法的模拟结果进行了对比,结果表明两者符合得很好.本文方法可用于横向各向同性介质的深度偏移及地震层析成像的深入研究.     

利用面波测定台间衰减系数

使用相匹配滤波技术提取基阶面波振型的相位,然后再利用时变滤波进行 振幅谱校正,以此分离出基阶振型面波信号。对合成面波理论地震图的处理结果表 明,该方法可精确地从含高阶（最高阶数为５）的综合地震图中分离出基阶面波,与利 用同一模型合成的基阶面波相比,分离出的基阶面波的振幅谱畸变很小,根据中国数 字化地震台网（ＣＤＳＮ）记录的长周期面波资料,对与震源位于同一大圆弧上的北京。 海拉尔台观测的瑞雷波进行处理,分离出基阶振型信号,然后利用两台的基阶振型信 号进行反褶积得到台间格林函数,由格林函数计算得到台间周期为１３～１４２ ｓ的面 波衰减系数和群速度,所得结果也较为平稳。     

基于等效群速度的非平稳地震动拟合方法研究

基于地震动能量传播速度为群速度这一概念,回顾了相位微分和窄带滤波两种频率相依波包时延计算方法及其在非平稳地震动相位拟合中的应用,归纳给出了一种非平稳地震动生成方法,通过模拟2条典型的海底与陆地地震动验证了方法的有效性,并将该方法应用于区域非平稳地震动场模拟中。结果表明:利用该方法所得模拟地震动记录平均加速度反应谱与原记录加速度反应谱有较高的一致性,而且能很好地再现地震的非平稳特性。     

山西及邻区壳幔速度图像特征及其构造意义

为了获取山西地区更为精细的壳幔速度结构,文中利用2014年山西断陷带及其邻区216个宽频带地震台站的垂直分量连续波形记录,通过波形互相关提取台站对间的经验格林函数,采用时频分析方法测量Rayleigh波的群速度和相速度频散曲线,反演得到研究区8～50s周期的Rayleigh波群速度和相速度分布图像。结果显示,研究区内成像水平分辨率在50km以内,部分周期可提高至40km。8～18s周期的相速度和10～22s周期的群速度分布与地表的地质构造特征较一致。18～30s周期的相速度、24～35s周期的群速度均明显反映了山西地区以38°N为界,分为南、北两区的现象,与山西南浅北深的莫霍面深部起伏特征及"南硬"、"北软"两大古老块体的缝合带在这一区域有关。30～50s周期的相速度分布存在NW向速度梯度带,其NE侧的低速异常可能与新生代火山活动有关。大同火山区18～45s周期的相速度和24～45s周期的群速度均呈现由浅及深的"喇叭口"状低速异常,反映了更精细的大同火山岩浆上涌通道。