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1.
大量研究证明CRS叠加能提高地震勘探的信噪比,但是能否提高分辨率的关键在于如何确定CRS叠加孔径.本文详细探讨了地震波反射过程中菲涅耳带的特征,认为起伏地形下菲涅耳带可以采用椭圆予以近似,在此基础上提出了一种通过菲涅耳带来确定CRS叠加孔径的方法,并应用于泌阳凹陷陡坡带的地震剖面.结果表明,由于菲涅耳带确定的叠加范围使地震信号的能量达到最佳,相对于CMP叠加,菲涅耳带CRS叠加同时提高了地震资料的信噪比和分辨率,特别显示了中深部较弱的地震信息,而常规的CRS叠加则只在于提高资料的信噪比和改善浅部的地震信息. 相似文献
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根据地震波传播的有限频理论,对于某个特定震相的观测信息,不仅射线路径上的点对该信息具有影响,射线领域上的其他点对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达.本文基于波动方程的Born近似与Rytov近似,给出了非均匀介质情况下初至地震波振幅与走时菲涅尔体层析成像单频、带限层析核函数的计算方法.通过对均匀介质情况下初至地震波菲涅尔体层析成像核函数解析表达式的理论模型实验与分析,给出了不同维度振幅、走时单频菲涅尔体的空间分布范围,进而给出了带限菲涅尔体边界的确定方法.将本文的走时菲涅尔体层析成像理论应用于表层速度结构反演中,理论模型试验与实际资料处理结果表明,初至波菲涅尔体地震层析成像方法比传统的初至波射线层析成像理论具有更高的反演精度. 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(2)
射线类正演方法以其高效,灵活的特点,在复杂地区的勘探中发挥着非常重要的作用.常规射线正演方法只考虑地震波的运动学特征,精度较低,且对复杂构造适应性较差;高斯射线束正演方法作为常规射线正演方法的一种改进,同时考虑地震波的运动学和动力学特征,且无需两点射线追踪,兼具计算效率和精度;菲涅尔束正演模拟进一步从波动理论角度对高斯射线束的有效半宽度进行了限制,改进了波场模拟的精度和稳定性.对三种射线类正演模拟方法进行理论解剖和分析,在高斯射线束正演方法的基础上,用第一菲涅尔带半径约束高斯束束宽实现了菲涅尔束正演算法.基于理论模型和实际模型,对三种射线类正演方法和波动方程有限差分法进行对比分析,结果表明高斯射线束正演方法具有较高的计算精度;菲涅尔束正演方法更加稳定,精度更高,更接近于波动方程有限差分方法.高斯射线束和菲涅尔束均具有较高的计算效率,适合于对波场模拟精度不高但对运算效率有较高要求的应用环境. 相似文献
4.
针对传统射线层析存在的种种局限性,菲涅尔带走时层析成像摒弃了传统的数学射线,考虑到地震信号具有一定的频带宽度,中央射线附近的介质对地震波的传播产生不同程度的影响。本文提出了多频段组合菲涅尔带走时层析成像方法。该方法以频率域波动方程Born和Rytov近似为基础,推导出建立在带限地震波理论基础上的波动方程 Rytov 近似走时敏感核函数,实现第一菲涅尔带约束下的波动方程走时层析反演方法。同时由于多个频段的引入,充分利用低频段和高频段的特有优势,从而兼顾菲涅尔带层析的计算效率与分辨率。模型试算结果证明了本方法的有效性和稳定性。 相似文献
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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. 相似文献
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地震绕射波是地下非连续性地质体的地震响应,绕射波成像对地下断层、尖灭和小尺度绕射体的识别具有重要的意义.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴表现为一条下凸曲线,能量主要集中在菲涅耳带内,绕射波能量则比较发散.由于倾角域菲涅耳带随偏移距变化而存在差异,因此本文提出一种在倾角-偏移距域道集中精确估计菲涅耳带的方法,在各偏移距的倾角域共成像点道集中实现菲涅耳带的精确切除,从而压制反射波.在倾角-偏移距域道集中还可以分别实现绕射波增强,绕射波同相轴相位校正,因此能量弱的绕射波可以清晰地成像.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴的最低点对应于菲涅耳带估计所用的倾角,因此本文提出一种在倾角域共成像点道集中直接自动拾取倾角场的方法.理论与实际资料试算验证了本文绕射波成像方法的有效性. 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(1)
在瞬态多道瑞利面波的理论和模拟研究中,常将三维地质模型简化为二维模型来处理,以此降低分析问题的难度和节约建模成本,然而常规的实验室二维物理模型难以实现.本文基于有限元数值模拟技术对不同模型厚度的数值模型激发的声波波场进行了数值模拟,研究和分析了具有不同菲涅尔带半径R厚度的三维均匀半空间和横向非均匀模型的瑞利面波波场和频散特征,并与对应的二维数值模拟结果进行对比分析.研究表明,在模型厚度小于最小第一菲涅尔带半径R条件下,三维物理模型实验结果与二维数值模拟模型实验结果基本一致.因此,在实际物理模拟实验中,可用厚度小于最小第一菲涅尔带半径R的三维物理模型近似二维模型.本文最后以数值模拟确定的合理模型厚度制作物理模型进行实验,验证了本文提出的问题和解决方案的可行性. 相似文献
8.
根据超声波三维地震模拟实验的结果,研究了绕射波射线轨迹的问题。对绕射波的运动学特征进行了讨论,并引用极值光程律进行了解释。实验和理论的分折指出,绕射点的位置经常按照一定的规律偏离震源--接收点联线的一侧。 本文还提出了“双曲线叠加法”,从而在实际较复杂的情况下,可以用它迅速地确定绕射点的空间位置及波的旅行时间。 文中提出绕射波的运动学特征,从中可以提供一些有关断层或绕射棱结构的情况。至于绕射波的动力学特征及机制将另文阐述。所获的结果及结论有助于物探资料的解释。 相似文献
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地震波走时层析是主要的近地表速度建模技术.对于变速模型,尤其是复杂近地表模型,波动方程能够更加精确地描述地震波的一阶绕射效应,理论上反演精度高于射线(束)类层析.然而,波动方程的数值求解的计算量较射线理论增加了几个数量级,严重制约了波动方程走时层析技术的三维实用化.为解决波动方程走时层析中遇到的计算和存储问题,本文通过引入随机边界条件以及离散Fourier积分,提出了基于单频梯度反演策略的实用化三维波动方程初至层析方法.本文方法的优势在于：在计算和存储方面,相比于基于波场重构算法(需要三次波传播)的梯度计算策略,本文提出的单频梯度计算方法对内存需求极低(相对于波动方程正演,仅需要增加两个单频波场以及一个成像体),且计算量至少减少1/3(仅需要两次波传播且无需处理数值吸收边界).此外,随机边界的引入使得正演算法大幅简化因而更适用于GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)加速.在理论层面,由于影响地震波一阶散射效应的主要区域集中在连接炮检的中心射线邻域的第一菲涅尔带内,随机边界条件的引入降低了随机边界内产生的散射波的空间相关性,使得第一菲涅尔带内的单频梯度相干... 相似文献
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共反射面元（CRS）叠加考虑了反射层的局部特征和第一菲涅耳带内的全部反射,更充分挖掘了多次覆盖数据的潜力.但在地下介质复杂并存在倾斜层时存在反射点分散的情况,从而影响了CRS叠加效果.本文从射线理论出发,在考虑反射层局部特征的情况下,推导了水平地表和起伏地表情况下计算真实反射点分散程度的公式,最终将反射点分散程度定量表达出来.通过对反射点分散程度的控制,从CRS道集中抽取出共反射点（CRP）道集,在CRP道集中而不是在CRS道集中实现叠加,其效果应比传统的CRS叠加效果要好.利用水平地表和起伏地表的模型验证了本文所推导的公式的正确性和有效性.该公式在实际资料处理中的运用尚待进一步研究. 相似文献
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Jianguo Sun 《Geophysical Prospecting》1996,44(3):351-374
Conventionally, the Fresnel zone and the geometrical spreading factor are investigated separately, because they belong to different theories of wave propagation. However, if the paraxial ray method is used for establishing the Fresnel–Kirchhoff diffraction formula for a laterally inhomogeneous multilayered medium, it can be shown that the normalized geometrical spreading factor is inversely proportional to the area of the first Fresnel zone associated with the reflection point. Therefore, if no diffracting edge cuts the first Fresnel zone, the geometrical optics approximation represents the principal part of the wavefield obtained by Fresnel–Kirchhoff diffraction theory. Otherwise, the geometrical optics approximation has to be corrected by adding edge diffractions. It is also shown that Kirchhoff-type migration and geometrical spreading factor correction both reduce the first Fresnel zone to a zone with unit area. 相似文献
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Seismic diffracted waves carry valuable information for identifying geological discontinuities. Unfortunately, the diffraction energy is generally too weak, and standard seismic processing is biased to imaging reflection. In this paper, we present a dynamic diffraction imaging method with the aim of enhancing diffraction and increasing the signal‐to‐noise ratio. The correlation between diffraction amplitudes and their traveltimes generally exists in two forms, with one form based on the Kirchhoff integral formulation, and the other on the uniform asymptotic theory. However, the former will encounter singularities at geometrical shadow boundaries, and the latter requires the computation of a Fresnel integral. Therefore, neither of these methods is appropriate for practical applications. Noting the special form of the Fresnel integral, we propose a least‐squares fitting method based on double exponential functions to study the amplitude function of diffracted waves. The simple form of the fitting function has no singularities and can accelerate the calculation of diffraction amplitude weakening coefficients. By considering both the fitting weakening function and the polarity reversal property of the diffracted waves, we modify the conventional Kirchhoff imaging conditions and formulate a diffraction imaging formula. The mechanism of the proposed diffraction imaging procedure is based on the edge diffractor, instead of the idealized point diffractor. The polarity reversal property can eliminate the background of strong reflection and enhance the diffraction by same‐phase summation. Moreover,the fitting weakening function of diffraction amplitudes behaves like an inherent window to optimize the diffraction imaging aperture by its decaying trend. Synthetic and field data examples reveal that the proposed diffraction imaging method can meet the requirement of high‐resolution imaging, with the edge diffraction fully reinforced and the strong reflection mostly eliminated. 相似文献
14.
地震发生时的动态应变场,在研究地震触发、地震破裂、地面破坏、水文和岩浆变化等方面都具有重要应用意义.地震的应变张量观测和现有的惯性地震仪观测的物理量不同.前者可以直接记录到地震发生时震源辐射的应变(应力)波,而后者记录到的是位移、速度或加速度.地震频率的应变测量在地震学中的应用前景主要表现在:①测量震源机制解理论预言的辐射4象限分布;②测量库仑应力变化;③换算成动态应力以评估地震烈度;④测量地震波的能量密度;⑤测量地震断层形变加速和形变局部化过程.用惯性地震仪的记录虽然在理论上也可以解算出动态应变值,然而种种原因导致计算结果的误差很大,往往不可接受.应变张量地震仪若能与现有的惯性地震仪配套起来,形成大规模台阵,则有可能推动应变地震学的诞生,在地震观测和地震学科领域引起重大革新. 相似文献
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深部矿井地震散射波成像数值模拟 总被引：1，自引：1，他引：0
Conventional seismic exploration, mostly based on reflection theory, hardly has accurate imaging results for disaster geologic
bodies which have small scale, steep dip, or complex structure. In this paper, we design two typical geologic models for analyzing
the characteristics of scattered waves in mines for forward modeling by finite difference and apply the equivalent offset
migration (EOM) and EOM-based interference stack migration methods to mine prospecting. We focus on the analysis of scatted
imaging’s technological superiority to reflection imaging. Research shows: 1) scattered imaging can improve fold and make
the best of weak scattered information, so it shows better results than post-stack migration imaging and 2) it can utilize
the diffraction stack migration method-based ray path theory for mine seismic advanced prediction, so it provides an new efficient
imaging method for improving resolution of mine seismic exploration. 相似文献
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2008年5月12日汶川发生里氏8.0级地震的发震机制与龙门山断裂带的构造特征紧密相关,应用反射地震探测方法精细探测发震构造内部的结构特征,对研究汶川地震的发震机理有重要意义.5.12地震后在地表错断最剧烈的区域之一虹口乡白庙村穿过发震构造和深钻科研井WSFD-1和WSFD-2布置了兼顾浅中深层信息的反射地震探测剖面,该区域断裂带硬岩出露,地形地貌复杂多变,起伏剧烈,只能采取弯线地震测线布设方式采集二维反射地震数据,而且弯曲度大,造成CDP点分散严重.区域内构造复杂,褶皱逆推构造发育,地层和构造倾角大,采用常规二维地震数据处理方法进行叠加处理时,易将不同地层的反射信息叠加到同一反射层.弯线叠加剖面上侧面波,混波干扰严重,会显著地降低原本低信噪比数据的分辨率,或剖面可靠性低,容易在二维剖面中造成解释陷阱.本文利用弯线地震采集的三维特性,用拟三维地震叠加技术处理汶川地震科学钻井附近横跨北川-映秀断裂带的二维弯线地震数据,弥补常规二维弯线地震数据处理技术的不足,将不同地层的反射信息分离归位到不同的三维叠加剖面上,解决二维弯线地震数据处理时混波干扰严重的难题.通过理论分析和实验选取合适的共中心点面元,获得了高分辨率的三维叠加剖面.相比于二维弯线叠加剖面,三维叠加剖面切片成像更真实,剔除了不同地层反射信息混叠的影响,能得到更准确的断点信息,并可以获得沿断层走向横向的信息,显著提高了构造解释的可靠性和精度.应用拟三维地震数据处理方法处理龙门山断裂带的二维弯线地震数据,获取高分辨率的构造信息,有利于断裂带内汶川地震发震机制和龙门山隆起机制的解释. 相似文献
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S波速度结构能够反映地球介质的物性差异,是地壳内低速区结构特征判别的重要依据.本文尝试利用空间自相关法(SPAC法)从地震台站微动信号的垂直分量中提取瑞利波相速度频散曲线,通过对频散曲线的反演获得地下介质的S波速度结构.以国家数字测震台网8个宽频带地震台站的实测微动数据为例,采用SPAC方法获得了首都圈地区北京附近约30 km 深度范围内的一维S波速度结构.结果表明,该区结晶基底埋深较浅约2 km;分别在5~8 km 和12~16 km 深处发育S波低速层;8 km 和 20 km 处是S波速度差异较大的速度分界面.这一结果与以往地震学及人工地震探测结果较为吻合,表明SPAC法估算地壳S波速度结构是可行、有效的. 相似文献