基于矢量波场分离的TI介质逆时偏移

基于两步法分离各向异性矢量波波场,第一步,将各向异性波动方程进行相似变换(使其具有明确直观的运动学和动力学特征),使其投影在各向同性方向上;第二步,各向异性介质传播算子波场分离基础上的波形校正,将投影于各向同性方向上的波场校正回各向异性方向上,最终达到各向异性波场分离的结果。笔者首先对VTI介质进行试算,以证明其可行性;此外,将地表数据进行分解,即所采集到的多分量地震数据在进行偏移成像之前先进行数据分解,得到纯净的q P波数据、q SV波数据以及q SH波数据,通过地表数据的分解将成像过程变成一个可控过程,通过对地表数据输入的控制得到我们所希望的成像结果分量,可以减少无谓的计算;对Hess模型正演炮记录进行了数据分解,并对其进行了逆时偏移成像以验证理论的可行性。     

基于Gabor框架合成小波束叠前深度偏移

利用小波束域波场分解和传播在空间及方向上的双重局域性,通过Fourier传播算子进行深度外推波场,完成小波束的传播,最终应用成像条件求取成像值.合成小波束和小束源记录,进行部分小束源叠前偏移成像的数值试验,获得的成像结果表明,小波束叠前深度成像是切实有效的.     

S-wave crustal and upper mantle’s velocity structure in the eastern Tibetan Plateau — Deep environment of lower crustal flow

A teleseismic profile consisting of 26 stations was deployed along 30°N latitude in the eastern Tibetan Plateau. By use of the inversion of P-wave receiver function, the S-wave velocity structures at depth from surface to 80 km beneath the profile have been determined. The inversion results reveal that there is significant lateral variation of the crustal structure between the tectonic blocks on the profile. From Linzhi north of the eastern Himalayan Syntaxis, the crust is gradually thickened in NE direction; the crustal thickness reaches to the maximum value (∼72 km) at the Bangong-Nujiang suture, and then decreased to 65 km in the Qiangtang block, to 57–64 km in the Bayan Har block, and to 40–45 km in the Sichuan Basin. The eastern segment of the teleseismic profile (to the east of Batang) coincides geographically with the Zhubalong-Zizhong deep seismic sounding profile carried out in 2000, and the S-wave velocity structure determined from receiver functions is consistent with the P-wave velocity structure obtained by deep seismic sounding in respect of the depths of Moho and major crustal interfaces. In the Qiangtang and the Bayan Har blocks, the lower velocity layer is widespread in the lower crust (at depth of 30–60 km) along the profile, while there is a normal velocity distribution in lower crust in the Sichuan Basin. On an average, the crustal velocity ratio (Poisson ratio) in tectonic blocks on the profile is 1.73 (σ = 0.247) in the Lhasa block, 1.78 (σ = 0.269) in the Banggong-Nujiang suture, 1.80 (σ = 0.275) in the Qiangtang block, 1.86 (σ = 0.294) in the Bayan Har blocks, and 1.77 (σ = 0.265) in the Yangtze block, respectively. The Qiangtang and the Bayan Har blocks are characterized by lower S-wave velocity anomaly in lower crust, complicated Moho transition, and higher crustal Poisson ratio, indicating that there is a hot and weak medium in lower crust. These are considered as the deep environment of lower crustal flow in the eastern Tibetan Plateau. Flowage of the ductile material in lower crust may be attributable to the variation of the gravitational potential energy in upper crust from higher on the plateau to lower off plateau. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grants No. 40334041 and 40774037) and the International Cooperation Program of the Ministry of Science and Technology of China (Grant No. 2003DF000011)     

基于波场分离的弹性波逆时偏移

尽管叠前逆时偏移成像精度高,但仅针对单一纵波的成像也可能形成地下介质成像盲区,由于基于弹性波方程的逆时偏移成像可形成多波模式的成像数据,因此弹性波逆时偏移成像可提供更为丰富的地下构造信息.本文依据各向同性介质的一阶速度-应力方程组构建震源和检波点矢量波场,再利用Helmholtz分解提取纯纵波和纯横波波场,使用震源归一化的互相关成像条件获得纯波成像,避免了直接使用坐标分量成像而引起的纵横波串扰问题.针对转换波成像的极性反转问题,文中提出一种共炮域极性校正方法.为有效节约存储成本,也提出一种适用于弹性波逆时偏移的震源波场逆时重建方法,在震源波场正传过程中,仅保存PML边界内若干层的速度分量波场,进而逆时重建出所有分量的震源波场.本文分别对地堑模型和Marmousi2模型进行了弹性波逆时偏移成像测试,结果表明:所提出的共炮域极性校正方法正确有效,基于波场分离的弹性波逆时偏移成像的纯波数据能够对复杂地下构造准确成像.     

VSP地震干涉成像及应用研究

受井中检波器串级数局限,垂直地震剖面(VSP)反射波成像范围窄,且不能对井中最浅接收点上方区域有效成像.虽然多次波成像能扩大成像范围,但在实际应用中尚有诸多困难和挑战.本文根据Wapenaar的地震干涉理论,基于上下行波场分离技术,研发了VSP地震干涉成像方法.该方法将VSP自由表面多次波重建为在地表震源位置激发(虚震源)接收的拟地面地震反射波,然后偏移成像,以达到对多次波间接成像的目的.通过数值模型实验,测试了VSP干涉成像的极限分辨率,并讨论了主要采集参数的影响,结果表明:该方法的垂向和水平极限分辨率分别达约10m和20m,且能分辨深度达6500m处的50m×100m溶洞;采用12至24道井中检波器串采集的VSP资料,其干涉成像结果显著优于VSP反射波成像,与相应的地面地震成像效果相当.将本文方法应用于新疆地区采集的VSP资料,结果表明:与VSP反射波成像相比,成像同相轴更加连续,成像范围显著扩大;与地面地震成像相比,成像结果相当,尤其在浅中部甚至更好.新方法不仅无需进行井中接收点静校正,且能显著增大成像范围,有利于成像同相轴的追踪对比、地震属性提取和地质解释,尤其对中国新疆地区深部缝洞型储层的成像,具有广泛的实际应用前景.     

Rapid source inversions of the 2023 SE Türkiye earthquakes with teleseismic and strong-motion data

We conducted rapid inversions of rupture process for the 2023 earthquake doublet occurred in SE Türkiye, the first with a magnitude of M_W7.8 and the second with a magnitude of M_W7.6, using teleseismic and strong-motion data. The teleseismic rupture models of the both events were obtained approximately 88 and 55 minutes after their occurrences, respectively. The rupture models indicated that the first event was an asymmetric bilateral event with ruptures mainly propagating t...     

鄂尔多斯块体北缘呼包鄂地区岩石圈各向异性初步研究

选取呼包鄂区域11个宽频带地震台站记录的156个远震事件,使用剪切波分裂软件,对所选远震波形数据进行处理,求取并分析震中距85°—110°范围内同时被各地震台站记录的远震震相SKS的各向异性参数,即快波偏振方向及慢波到时差,结果表明:呼包鄂区域地下深层介质存在各向异性,快波偏振优势方向为ESE,慢波延迟时间为0.87—...     

中国天然地震探测深部构造的研究现状与发展

在青藏高原等地区为研究下地壳上地幔的构造特征,最近10a投入了较大工作量的天然地震探测。它可以获得较大深度上的地震速度图像、上地幔的各向异性,划分出低速体低速层,为研究地球动力学特征提供了新的资料。随着仪器的发展完善,这种方法在我国深部研究中成为重要而且经济的手段。地震层析、接收函数的研究、以及剪切波分裂的分析都取得了很大的成绩。在这些方面还有许多工作要深入研究,继续深入发展具有重要意义。     

反投影远震P波记录法在1996年丽江7.0级地震破裂过程中的运用

选取1996年丽江7.0级地震27个台站的地震记录,运用反投影远震P波记录法对该次地震的破裂过程进行研究。结果显示丽江7.0级地震震源破裂主要沿北南向的玉龙雪山东麓断裂发展,震源破裂时间约为30s,空间破裂尺度约40km。表明反投影远震P波记录法能在震后较短时间内得到震源破裂过程,可为地震速报工作提供重要补充,从而为震后应急救援工作提供依据。     

2013年4月20日四川芦山MS7.0地震:一个高角度逆冲地震

利用中国地震台网和IRIS数据中心提供的近远震数字地震波形记录,首先读取P波初动方向,在考虑深度误差和速度模型引起的离源矢量误差基础上,利用网格搜索方法,计算了2013年4月20日四川芦山M_S7.0地震断层面解,其断层面走向/倾角/滑动角依次为212°/44°/92°.然后采用近远震波形联合反演方法(CAPjoint),反演了地震矩心深度和点源近似下双力偶解,表明地震发生在12 km深度,发震断层面参数为212°/47°/93°.通过分析波形反演中深度和震源区地震波速度模型对断层面倾角的影响,并结合短期余震机制解,认为芦山M_S7.0地震是一个高角度逆冲地震.