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《地球物理学进展》2016,(1)
CT技术已经广泛应用到科学和工程领域,特别是在地球物理学和土木工程质量无损检测方面.本文用精密可控的地震波雷达在芦山震中区持续300 s向地壳主动发射低能量的线性调频弹性波,通过高灵敏度的地震仪器接收信号,实现对上地壳剖面波速结构进行无破坏性探测.用短时傅里叶变换分析记录到的线性调频信号的时间和频率特征,并用能量累积法提取信号的走时形成走时曲线图,识别震相后用射线追踪方法进行P波走时反演,得到了芦山地震震中区上地壳剖面二维波速结构.分析结果表明地震波雷达发出的信号符合控制要求,重复性高达99.7%;用能量累积法得到的地震波走时曲线易于识别震相.从芦山地震震中区上地壳剖面二维波速结构中可以看出,在芦山震中区附近有明显的波速差异,并且出现了向上凸起、向下急剧下降,再缓慢上升,呈"铲形"特征,存在低速层,分析出芦山地震是一次逆冲型地震,并且距震中区近的检测点波速比偏低,距震中区远的检测点波速比偏高.通过与其他方法研究结果对比,证明了用地震波雷达信号走时反演地壳波速结构是可行的. 相似文献
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选取2013年松原5.8级震群23个M_S≥3.0地震事件,通过地震波的振动持续时间、速度、周期、振幅等,进行震相识别,综合分析发现:该区域土层较厚,且震源相对较浅,面波较发育,波列的振动持续时间较长;地震震相主要以Pn、Sn、Pg、Sg、PmP、SmS为主:其中PmP、SmS震相在震中距70—110 km范围内较易识别;Pn、Sn震相在震中距150 km以上可较清晰的识别,随着震中距增大,Sn震相在震中距350 km以上将不易识别。 相似文献
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选取2013年松原5.8级震群23个MS≥3.0地震事件,通过地震波的振动持续时间、速度、周期、振幅等,进行震相识别,综合分析发现：该区域土层较厚,且震源相对较浅,面波较发育,波列的振动持续时间较长;地震震相主要以Pn、Sn、Pg、Sg、PmP、SmS为主：其中PmP、SmS震相在震中距70—110 km范围内较易识别;Pn、Sn震相在震中距150 km以上可较清晰的识别,随着震中距增大,Sn震相在震中距350 km以上将不易识别。 相似文献
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气枪探测资料对华北地区地壳低速带的约束 总被引：3，自引：1，他引：3
地壳低速带是岩石圈中的力学软弱带,对地震的孕育有重要作用.人工探测和天然地震层析成像资料均表明,华北地区在不同深度上均存在低速带.为进一步对华北地区地壳低速带的特性进行约束,我们分析了在唐山地区进行大容量气枪震源探测所获得的高分辨率观测资料.分析中发现,该地区的地震记录具有如下主要特征:①直达波Pg视速度为6km/s,可以追踪到约70km;②Moho面反射波PmP从50km开始就以强势震相出现;③PmP震相在150km处比Pg震相约滞后2s.本文利用合成地震图,通过波形正演对观测数据进行拟合,结果表明,合成地震图不仅可以解释各种震相的走时,同时也能较好地反映PmP和Pg的相对振幅.模型结果显示:①该地区平均地壳厚度为33km;②在该地区上下地壳各存在一个低速层.通过分析热流和大地电磁测深资料,认为该地区上/下低速层可能分别是流体和热作用的结果. 相似文献
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Pb震相是近震震相中的一个重要震相.关于Pb震相典型特征的总结和分析,对指导区域台网工作人员如何识别该震相,丰富台网观测报告震相产出,提高地震定位精度和确定康拉德界面等相关研究具有重要意义.但由于识别困难,国内很少有系统进行有关Pb震相的识别和研究工作.本研究采用首都圈地区高密度台网2009-2015年记录到的369个ML≥2.5地震事件的波形资料,重新分析震相并识别出1153条Pb震相.基于震相资料,利用时频分析、多项式拟合、射线分析、最小二乘法、联合反演、理论走时计算等方法进行研究,并在结合前人研究结果的基础上,我们得出:在首都圈及邻区,在肉眼可识别时频域内的特征来看,通常容易识别的Pb的振幅或频率高频部分相对比初至Pn和Pg大或高,也有振幅变小或者频率变化不明显的情况,这可能与震源机制、台站方位、场地响应、仪器类型等方面有关.时频分析、功率谱密度和肉眼识别分析的结果表明,P波的主要能量集中在相对低频部分,Pn,Pb,Pg,PmP四种震相(本研究以后提到的震相顺序只考虑这四种震相)有很强的共性,区别在于传播路径上的不同,频率或观测记录周期上的小幅度差别.在Pg作为初至波时,Pb震相的低频主频部分与Pg震相的低频主频部分带宽差不多(受到包含Pg震相的影响),但是高频主频部分频率更高,Pb到时在Pg之后,PmP之前.Pn作为初至波时,Pn震相低频主频部分带宽比Pb宽,但是Pb高频主频部分频率相对更高,Pb在Pn之后,在Pg之前.鉴于震源深度对Pb到时顺序的影响,及其在定位结果中精确度最差的情况,在震中距约在80~140km范围内时,得考虑区域地壳厚度横向不均匀、震中距、震源深度等情况并结合波形特征,来判定Pb是否为初至震相.Pb震相在康拉德界面的平均传播速度约为7.0km·s^-1,康拉德界面平均深度约为23km.Pb射线的分布情况直接证明了康拉德界面在首都圈地区的分布是连续的.基于本研究利用Pg,Pb,Pn,PmP震相走时联合反演所得模型计算的理论走时结果和实际观测结果一致进一步证明了我们结果的可靠性. 相似文献
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我们用地震波透视方法对南北地震带北段的天水—礼县地区进行了五年的观测,通过地壳测深获得了该区地壳速度结构,发现1987年1月8日迭部M_s=5.9地震孕震过程中地震波走时和波速比都有变化。震前几天地震波走时特别低,其优势频率与拐角频率向高频移动,能量分散,多峰,且主频衰减减少,波速比特别高,据此分析了天水—礼县地厂地震波的运动学和动力学特征。我们还提出了P、S波联合反演方法,同时反演地壳P、S波速度结构,以及用凝聚函数方法来判断源函数的一致性。 相似文献
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气枪震相拾取是地下结构探测的一项基础性工作,震相拾取的精度和波组类型的可靠度是速度结构反演的关键.本文提出了基于偏振特征的气枪震相自动识别方法,通过将水平分量旋转为径向和切向分量,由垂向分量和径向分量构成的偏振特征量初步判别P波组和S波组,根据质点运动轨迹确定出偏振角和偏振线性度参数,针对偏振角大小判别出具体波组类型 Pg、Pn、PmP、Sg、Sn、SmS,结合 STA/LTA-AIC、理论走时与振幅等特征形成一套气枪震相自动识别技术.采用龙门滩水库气枪信号叠加500次的波形对自动识别算法进行测试,结果表明,本研究的偏振识别方法正确识别率为91％,漏识别率为9％,误识别率为13％,识别效果优于一般识别方法,特别是震中距130～180 km波组交汇处的判别更能发挥其作用.通过对气枪偏振特征的研究既提高了气枪震相拾取的精度和效率,也为不同类型波组的正确识别提供潜在的技术手段. 相似文献
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天然地震后续PmP震相的射线路径两次穿越地壳内部,能够极大地提高射线的交叉和覆盖程度,对改善地壳内部结构的成像精度具有重要作用.本文首先对不同震源深度的天然地震后续PmP震相走时特征进行了理论研究,发现随着偏移距的增加,不同震源深度的天然地震后续PmP震相的理论走时差逐渐地变小;并且将PmP震相与初至P波震相的到时差进... 相似文献
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就地震分布、震相质量、深度分布以及地震震级等,对辽宁测震台网2010-2017年地震观测报告进行分析,得到辽宁地区地震波主要震相的平均传播速度,分别为：Pn震相平均传播速度为7.87 km/s,Pg震相平均传播速度为4.48 km/s,Sn震相平均传播速度为4.48 km/s,Sg震相平均传播速度为3.56 km/s,认为引起震相走时偏差较大的主要原因为地震定位误差及震相不易识别。 相似文献
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Waveform Retrieval and Phase Identification for Seismic Data from the CASS Experiment 总被引：3，自引：0，他引：3
Zhiwei Li Qingyu You Sidao Ni Tianyao Hao Hongti Wang Cantao Zhuang 《Pure and Applied Geophysics》2013,170(5):815-830
The little destruction to the deployment site and high repeatability of the Controlled Accurate Seismic Source (CASS) shows its potential for investigating seismic wave velocities in the Earth's crust. However, the difficulty in retrieving impulsive seismic waveforms from the CASS data and identifying the seismic phases substantially prevents its wide applications. For example, identification of the seismic phases and accurate measurement of travel times are essential for resolving the spatial distribution of seismic velocities in the crust. Until now, it still remains a challenging task to estimate the accurate travel times of different seismic phases from the CASS data which features extended wave trains, unlike processing of the waveforms from impulsive events such as earthquakes or explosive sources. In this study, we introduce a time-frequency analysis method to process the CASS data, and try to retrieve the seismic waveforms and identify the major seismic phases traveling through the crust. We adopt the Wigner-Ville Distribution (WVD) approach which has been used in signal detection and parameter estimation for linear frequency modulation (LFM) signals, and proves to feature the best time-frequency convergence capability. The Wigner-Hough transform (WHT) is applied to retrieve the impulsive waveforms from multi-component LFM signals, which comprise seismic phases with different arrival times. We processed the seismic data of the 40-ton CASS in the field experiment around the Xinfengjiang reservoir with the WVD and WHT methods. The results demonstrate that these methods are effective in waveform retrieval and phase identification, especially for high frequency seismic phases such as PmP and SmS with strong amplitudes in large epicenter distance of 80–120 km. Further studies are still needed to improve the accuracy on travel time estimation, so as to further promote applicability of the CASS for and imaging the seismic velocity structure. 相似文献
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谱图重排的谱分解理论及其在储层探测中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
谱分解理论是把单道地震记录分解为连续的时频谱平面,是地震资料处理和解释的重要技术之一.由于谱分解方法的多解性,所以同一道地震记录因为分解方法不同,得到的时频谱是不一样的.短时傅里叶变换,小波变换,S变换和匹配追踪算法都是对信号开窗分析,这些方法都受到不确定性原理的限制.Wigner-Ville变换避开了不确定性原理的限制,但是交叉项的存在限制了本方法的使用.本文利用谱图重排的时频分析方法(RSPWV)对合成的单道地震记录和实际的地震资料进行了分析.与短时傅里叶变换和匹配追踪算法的比较得出:此方法具有较高的时频分辨率,能够很好地识别气层. 相似文献
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本项成果包括：提出天然地震走时反演层析成像技术,采用下列方法使得处理结果得以改善：1)利用Pg,Sg,Pm,Sm,Pn,Sn等震相增大约束条件;2)用已有精度较高的人工地震测深结果作速度约束;3)用波形反演来修改模型,把波源,介质吸收,散射等全部物理特征集中反映在记录中,把诸多物理量开发出来互为约束,以修改后的模型再作反演,使解的稳定性大大提高;4)采用最优化过程,选择遗传算法。可以进行震源定位,走时反演,波形反演;5)得到任意深度的速度分布及从地表到Moho面的速度剖面。主要应用结果：对于朝鲜半岛南部,划分为5(沿纬度)*６(沿经度)*8(沿深度)块,对于中部分288块.得到从地表到M面的8个水平切面;中部地区沿纬度13个二维剖面及其Moho面深度分布。上述方法也用于祁连山中东段地壳三维结构成像加上地震台网数字记录,反演。该区属塔里木-阿拉善地块走廊过渡带与北祁连褶皱带;从剖面可看出该地块上地壳低速层厚,下地壳有-低速层。北祁连褶皱带盆地与隆起构造之间的起伏差异,显示古浪断裂与金强河断裂之间的深部差异与界线。两地区的结果表明,这些剖面对认识大地构造、地质结构的稳定性,深部事件的性质是很有益的,对地球动力学研究也有重要意义。 相似文献
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利用布设在唐山滦县震区３０ｋｍ×４０ｋｍ范围内的由８８台数字和模拟地震仪组成的临时台阵，接收来自不同方向６个炮点激发产生的莫霍界面反射波走时，重建了台阵下１-９ｋｍ深度的Ｐ，Ｓ波速度和Ｖｐ／Ｖｓ图像．结果表明。中、上地壳结构存在明显的横向不均匀性．北北东走向的滦县-卢龙断裂自地表向下至少延伸到８ｋｍ深度处，并向北西方向倾斜．中、上地壳存在着近东西向的低速异常条带．这两组构造控制着该区的地震活动． 相似文献
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本文从误差解析公式及数值模拟计算两种途径讨论了利用常用地方震相Pg,Sg,PmP,Pn,sPL测定震源深度的误差问题,结果表明,两种途径获取的误差值相当。对于上地壳的地震而言,当直达波走时误差处于0.1 s的量级时,若要将误差控制在3 km左右,则应选用震中距为30 km以内的台站;当走时误差处于0.2 s的量级时,若要控制同等误差,则应选用震中距为20 km以内的台站;如果地震位于下地壳,震中距可适当放宽,然而当震中距更大或走时误差更大时,震源深度的误差则近乎成倍增长。PmP,Pn,sPL对上地壳的震源深度测定误差要小于下地壳,同时对误差的控制较好,不会随震中距的增大而快速增大,震中距处于90 km范围以内且走时误差小于0.1 s时的深度误差基本均能控制在3.5 km以内。此外,本文还通过“棋盘格”的方式定量地分析了速度扰动对走时的影响,并以首都圈地区台网布局为基础,分析了加入首波对震源深度测定的改善效果。这两项数值对比结果均表明,在2%的速度扰动下,只要下地壳和莫霍面的速度参数不同时出现过大或过小现象,加入首波后对震源深度的测定误差则基本能控制在3 km以内,且一致性明显地高于单独使用直达波。 相似文献
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针对地震勘探信号,对非平稳信号时频分析几种适效方法:短时Fourier变换、小波变换、S变换、Wigner分布、平滑伪Wigner分布、锥形核时频分布、AOK(adaptive optimum kernel,自适应最优核函数)分布等进行对比与应用研究.在阐明各种方法基本原理的基础上,进行数值分析与应用研究.首先对非平稳地震勘探模拟信号进行试算及时频属性提取,结合各类方法的信号表示理论,在时频局部化的精度和交叉项抑制等方面对计算结果进行对比分析;进一步应用于实际二维地震数据,提取瞬时频率和瞬时带宽等时频属性,进行比较研究.研究表明:对于地震勘探信号,就本文涉及的几种时频分析方法而言,AOK分布是时频局部化精度最高、交叉项抑制最好、时频匹配最优的方法,值得在地震勘探信号分析和地震属性提取、频谱分解等应用中深入研究和应用. 相似文献
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由多震相走时和波形作三维地震成像 总被引：1，自引：1，他引：0
本项成果包括：提出天然地震走时反演层析成像技术,采用下列方法使得处理结果得以改善：１）利用３２个地震,４０４条射线的Ｐｇ,Ｓｇ,Ｐｍ,Ｓｍ,Ｐｎ,Ｓｎ等震相增加约束条件：２）用已有精度较高的人工地震测深化结果作速度约束;３）用波形反演来修改模型,把波源,介质吸收,散射等物理特征集中反映在记录中,把诸多物理量开发出来互为约束,以修改后的模型再作反演,使解的稳定性大大提高;４）采用最优化过程,选择遗传 相似文献
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In this work we have tried to detect and collect later phases associated with the Moho discontinuity and use them to study the lateral variations of the crustal thickness in southwest (SW) Japan. We first compute synthetic seismograms for local earthquakes taking into account the focal mechanism solutions estimated from first motion polarity data. Then we compare the synthetics with the observed waveforms to detect the major later phases in seismograms of shallow crustal earthquakes in SW Japan. Taking the advantage of the high quality and great quantity of Hi-net waveform data now available throughout the entire Japan Islands, we have detected 1659 Moho-reflected phases (PmP and SmS) from shallow events in SW Japan. We estimated the crustal thickness in the study area using travel time differences between these later phases and the first P and S arrivals. Our results show that the Moho is deep in Chubu district and becomes shallower along the coastlines of the Japan Sea and the Pacific Ocean. A thinner crust appears in Osaka Bay and Awajii Island where the 1995 Kobe earthquake (M7.2) occurred. 相似文献