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沙特Sabkhah Ad Dumathah地区浅层玄武岩的分布影响着该区钙结岩型铀矿的发育空间和分布范围,然而常规钻探、(电)磁法、重磁法等技术手段,对于该区浅层(约30 m以浅)玄武岩,存在探测难度.本文提出了利用瞬态瑞雷面波法开展浅层玄武岩探查试验研究,首先通过面波数据采集技术的系统试验研究,获取了较适用的面波数据采集方法,其次经过面波资料处理得到用于解释的面波速度映像图,最后基于该处理的三维面波速度映像图,解释了浅层玄武岩的三维分布范围和形态特征,通过与测区内已知钻孔资料进行对比,探测结果与地质认识相吻合.可见本文使用的面波勘探法能够较好地探测浅层玄武岩的三维空间分布规律特征,为今后类似工作提供重要参考和借鉴. 相似文献
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基于互相关相移的主动源地震面波频散成像方法 总被引：1，自引：0，他引：1
《地球物理学进展》2017,(4)
以多道面波分析技术(MASW)为代表的主动源面波方法已经在地表勘探领域获得越来越多的应用.准确的面波相速度频散成像是利用主动源面波法进行近地表横波速度反演的必要条件.本文提出了一种新的主动源面波频散成像方法—CCPS(Cross-Correlation and Phase-Shifting)法.首先,将单炮面波记录由时空域变换到频率空间域并消去振幅谱的影响,得到归一化频谱.然后,依次将每道信号与整个记录进行互相关的同时进行相速度扫描叠加.最后经过一次求和过程即得到最终的频散图像.通过理论数据、实际工程地震面波资料和石油勘探面波资料比较了普通相移法和CCPS法的频散成像效果.研究表明:新方法相对于普通相移法而言,明显提高了频散图像的质量,相速度聚焦性能和背景噪声压制能力有显著改善. 相似文献
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浅层地震反射波法和面波方法是两种相互独立发展的地震勘探方法,在各自的数据采集和处理中,对方都是作为干扰信号而存在. 本文利用浅层地震反射资料中被视为干扰的面波信号,通过成熟的多道面波勘探技术处理浅层地震反射资料,在频率-波数域中提取多阶振型面波的频散曲线,并基于该曲线反演浅地表S波速度结构. 这种方法充分开发利用了已有数据,无需单独的面波数据采集系统,同时为解释浅层地震反射资料提供了额外的信息约束. 结果表明:浅层地震反射资料中可提取出可靠的多阶振型面波频散曲线,并能给出稳定的反演结果,同时,面波反演的多解性可以通过高阶振型反演得以进一步约束;低速层的存在是观测频散曲线出现振型跳跃或呈“之”字形回折的必要条件而非充分条件. 相似文献
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考虑到面波频散对介质S波速度、接收函数对界面深度的各自敏感性优势,综合利用面波和接收函数资料实现联合反演,求取滇西地区壳幔速度结构. 本文利用适配滤波频时分析技术处理覆盖滇西地区的长周期面波资料,获得105～1050s周期范围内的面波群速度频散,进而利用分格反演方法提取研究区内1°×1°网格纯路径频散;基于滇西地区宽频带三分量远震记录,经反褶积后得到台站下方的远震P波接收函数. 联立面波纯路径频散信息和接收函数资料建立系统方程,利用阻尼最小二乘法实现联合反演,从而获得滇西地区壳幔S波速度结构. 结果表明,滇西地区以红河断裂为界,东西两侧壳幔结构存在明显差异,断裂西侧约20km深度处存在一厚度为10km左右的低速层,而东侧并不明显;滇缅泰块体上的畹町、沧源一带属于上地幔低速区,而另一个地幔低速区则位于滇中块体上的康滇古隆起上,两处地幔低速区与大地高热流分布、强震活动具有较好的对应关系. 相似文献
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瑞雷波成像是一种有效探测近地表横波速度结构的方法,准确提取频散曲线是该方法的关键。本文提出了利用噪声理论中的Aki公式提取主动源瑞雷波频散曲线的方法,在频率域中,两道记录互相关后的频谱能够被贝塞尔函数所描述,利用频谱实部的零点与贝塞尔函数根的对应关系,即可以获得离散频点处的相速度值,进而提取出频散曲线。首先介绍了Aki法应用于主动源瑞雷波数据的理论基础与计算流程;然后,利用该方法对三组理论模型数值模拟记录进行了计算,得到了与理论频散曲线一致的结果;最后,对一组实际采集的瑞雷波数据进行处理得到相速度剖面,并与多道面波分析方法得到的剖面结果对比,验证了Aki法在主动源数据处理中的有效性与适用性。与多道面波处理技术相比,Aki法的优势在于仅利用单炮记录中的两道数据进行相速度的计算,当某炮记录的采集道数不足或存在坏道时,可以保证提取的频散曲线的质量。 相似文献
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多波多分量地震资料解释工作要开展好,确定PS波地震剖面上的地质层位是致关重要的内容之一.实际多波勘探工区中VSP资料常常不充足,甚至缺乏,此时借助PS波合成记录进行PS波层位标定是标定PS波层位的有效方法.为了在实际多波资料解释工作中确定好PS波地震剖面上的地质层位,对中心角度法、角道集叠加法、偏移距道集叠加法、递推法、波动方程正演及伪转换横波反射系数法6种PS波合成记录方法的原理进行了分析.依据研究区的实际地质情况建立了理论模型,对比了6种方法合成PS波记录的效果,表明各种方法合成的PS波记录的波组波系特征相似,只有少许同相轴有能量、波形差异.在实际PS波资料层位标定工作中对6种方法进行了应用研究,表明波动方程正演法、偏移距道集叠加法计算慢,不便于在层位标定工作中使用.递推法、伪转换横波反射系数法速度最快,但振幅近似精度略差.中心角度法、角道集叠加法计算速度和精度都较适应在PS波剖面层位标定工作中使用,并对研究区实际PS波资料进行了较好的标定.同时也提出了在PS波层位标定工作中发展PS波合成记录方法的一些建议,以期PS波井震资料能匹配得更好. 相似文献
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晋冀鲁豫交界地区位于华北克拉通的东南部, 研究该区地壳结构有助于进一步了解河北南部及其邻区地质构造演化特征、 发震机制、 发震规律。 本文收集了晋冀鲁豫交界地区两年84个地震台连续波形观测资料, 通过台站对波形互相关, 得到各台站对间的经验格林函数, 再利用图像分析技术提取瑞利波频散曲线。 本文基于面波直接成像方法得到不同深度剪切波速度结构。 结果显示, 该区部分速度异常与该区地表地质构造单元存在相关性, 速度异常呈区域分布特征, 山区和盆地呈现非常显著的速度差异, 浅层上地壳结构速度变化特征与沉积层厚度、 结晶基底埋深等区域构造密切相关, 中下地壳及上地幔存在不规则的速度异常, 与该区的地震发生存在相关性。 相似文献
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在利用远震面波资料研究小区域内的地壳上地幔速度结构时,传统的面波层析成象所依据的大圆路径和平面波入射假设不能成立．本文利用德国区域地震台网记录的Love波资料,根据Friederich和Wielandt提出的面波波场和速度结构联合反演方法,对德国南部地区的Love波相速度横向不均匀分布作了初步研究．反演得到各个周期面波相速度分布的主要特征是稳定的,不随资料选取而改变．30s左右Love波相速度主要受地壳厚度控制,反演得到的相速度分布与该区域已知的莫霍面深度分布有很好的对应关系．39-66s周期的Love波相速度图像随周期逐渐改变,过渡到一个主要受岩石圈下部上地幔构造活动控制的格局．在75-113s周期范围内的相速度分布图像表明,莱茵地堑等构造活动区为明显的低速区．在研究区域东北部的构造稳定地区,从20-113s周期始终显示为高速区． 相似文献
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高分辨率的面波频散谱成像是浅层地震勘探领域基于频散性质反演横波速度结构中的一个关键步骤.在天然地震探测领域,仅利用两个台站记录的线性信号比较法(LSC),被广泛用来计算面波的频散谱,并用于大尺度的面波层析成像.然而互相关的成像方式会造成频散谱在低频端较低的分辨率.非线性信号比较法(NLSC)利用指数函数克服了这个问题,同时极大地提高了频散谱的成像分辨率.然而,在研究中我们发现,仅利用两个台站的地震记录,并不能将面波的频散特性完整地考虑在内,导致LSC和NLSC方法对高阶模式的成像存在较大的误差.由于主动源面波勘探多道采集的方式,基于信号比较理论的多道信号比较法(MSC)充分利用多道地震信号,可以获得准确的多模式成像,然而该方法需要计算任意两道的频散谱并叠加,存在冗余的计算,导致计算效率较低.因此,本研究对MSC方法进行了相应的改进,通过追踪炮集记录上的面波波组提高了原方法的计算效率,同时,利用理论频散曲线进行叠加分析,验证了改进的MSC方法的正确性和有效性.通过与相移法、LSC和NLSC方法的对比分析,展示了MSC方法是一种准确的、高分辨率的面波多模式频散谱成像方法.实际地震资料的应用,揭示了MSC方法在浅层地震勘探中用于提取面波多模式频散信息的巨大潜力. 相似文献
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Studying surface structure in desert areas using multiple kinds of surface wave data 总被引：1，自引：0，他引：1
Shallow surface wave methods are mostly used for investigation of the surface velocity structure in environmental and engineering geophysics in non-desert areas. For the special geological features of the Takelamagan Desert area, we use the multi-channel analysis of surface wave （MASW） method to process multi-channel shallow surface wave records to determine the near surface velocity structure in the desert area. We also process, analyze, and compare the surface waves in many-trace records extracted from the oil exploration shot gathers in the area. We show that the MASW method can determine detailed shallow velocity structure in desert areas and the many-trace records can be used to get detailed deep geological structure. The combination of the two different datasets can obtain the exact velocity structure upper 60 m depth in the survey area. 相似文献
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用瞬态多道瑞利波法研究夏垫隐伏断裂附近的浅层速度结构变化 总被引：2，自引：0，他引：2
用瞬态多道瑞利波法,对夏垫隐伏断裂附近的浅层速度结构进行了调查研究,利用f-k域分析方法提取瑞利波频散曲线,分别用遗传算法和半波长方法反演,得到断裂附近的横波速度结构和瑞利波相速度分布剖面。反演结果与钻孔资料的对比表明,瞬态瑞利波法对于探测上断点埋深较浅的隐伏断裂是有效和可靠的。 相似文献
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Multichannel analysis of surface wave method with the autojuggie 总被引：2，自引：0，他引：2
Gang Tian Don W. Steeples Jianghai Xia Richard D. Miller Kyle T. Spikes Matthew D. Ralston 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2003,23(3):61-65
The shear (S)-wave velocity of near-surface materials and its effect on seismic-wave propagation are of fundamental interest in many engineering, environmental, and groundwater studies. The multichannel analysis of surface wave (MASW) method provides a robust, efficient, and accurate tool to observe near-surface S-wave velocity. A recently developed device used to place large numbers of closely spaced geophones simultaneously and automatically (the ‘autojuggie’) is shown here to be applicable to the collection of MASW data. In order to demonstrate the use of the autojuggie in the MASW method, we compared high-frequency surface-wave data acquired from conventionally planted geophones (control line) to data collected in parallel with the automatically planted geophones attached to steel bars (test line). The results demonstrate that the autojuggie can be applied in the MASW method. Implementation of the autojuggie in very shallow MASW surveys could drastically reduce the time required and costs incurred in such surveys. 相似文献
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在近二十年来,多道面波分析法(MASW)由于其便捷、高效等特性在浅层地震勘探领域得到了广泛的应用.本文基于多道面波勘探的采集方式,提出了一种新的面波多道分析方法——矢量波数变换法(VWTM).该方法通过对震源的近似,基于水平层状模型得到台站与震源间近似格林函数,然后进行矢量波数变换得到含有高阶模态Rayleigh波(频率-相速度)频散能量图.本研究首先利用合成地震数据到频散能量图与理论频散曲线进行叠加分析该方法的有效性和正确性;然后与相移法进行对比分析,我们发现在频散能量图中VWTM法对基阶、高阶模态成像均具有更高的分辨率和成像质量;最后我们将其应用于实际多道瞬态面波探测中,通过与相移法进行对比分析,发现VWTM法是一种方便、实用、有效的Rayleigh波频散提取方法.VWTM法提取多模态的Rayleigh波频散特征具有巨大潜力,可为基阶、高阶面波频散联合反演提供丰富的高阶模态频散信息. 相似文献
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《Journal of Applied Geophysics》2007,61(2):83-91
The seismic refraction method is commonly used to determine the lithology and stratigraphic geometry of geological sites. Beyond this application there is also the potential to extract additional velocity-related information such as mechanical properties of soils and rocks. However, this requires a reliable model of the subsurface velocity variations. Refraction data, P- and SH-wave first arrivals, and surface waves were analyzed using three different techniques: delay-time in combination with ray-tracing, tomography and multichannel analysis of surface waves (MASW). Results from the first two techniques were compared, which showed that sharp high-contrasting layering is best imaged by the traditional method, delay-time followed by ray-tracing. The tomographic method was unable to detect the water table in the P-wave survey but resolved near-surface gradational velocity changes. On the other hand, in the SH-wave survey the traditional method was not useful because of gradually increasing velocities, which were better suited to the tomographic method. Furthermore, to produce spatially detailed velocity-variation models the tomographic or the MASW methods are applicable. The MASW model showed somewhat lower velocities compared to the SH-refraction tomographic model and, in contrast, showed inverted velocity gradients. This study also presents a comparison between the shear moduli measured in situ, i.e. calculated from shear wave velocities, and determined using empirical relationships. The empirical relationship for sand gives higher values for shear moduli than those measured in situ. 相似文献
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在高频面波方法中,水平分辨率是指水平方向上分辨异常体的能力.异常体在水平方向上的长度可用水平方向上横波速度的异常尺度来确定.面波多道分析（MASW）方法被广泛应用于浅地表横波速度结构的探测,然而该方法确定的横波速度是整个检波器排列的平均计算结果,因此水平分辨率较差.另外,采用共中心点（CMP）多次覆盖的方式采集数据亦增加了野外的工作量.我们在MASW方法的基础上,应用面波层析成像方法,提出一套提高面波勘探水平分辨率的完整方法的技术流程.首先,利用波场分离技术获得准确的基阶或高阶模式面波,采用相位扫描的互相关方法测量多道面波记录中任意两道之间的面波走时;然后根据面波层析成像方法,获得高分辨率的各目标网格内的纯路径相速度频散曲线;最后反演所有目标网格内的纯路径相速度频散曲线,得到研究区域的拟二维横波速度结构.这套方法具有一定的抗噪能力,理论上它可以准确地提取相邻两道之间面波的相速度频散曲线;同时由于该方法最少只需要1个排列就可以获得拟二维横波速度结构,因此它显著减小了野外工作量.理论模型和实际资料都证实了这套方法可有效提高面波勘探的水平分辨率. 相似文献
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浅层地震资料解释陷阱(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
高分辨率浅层地震方法是在近地表调查中使用最为广泛的方法。然而,在许多情况下,地震资料的解释经常会出现错误。在本文中,我们介绍了三个例子,分析了造成P波,SH波,多道的面波(MASW)地震资料解释的错误原因,大都是由于在表面或地下条件约束不确当引起的。第一个例子是P波反射剖面上的一个波的特征被解释为浅层断裂带,但后来证实它是由高水平的背景噪音引起的,因为采集测线通过了一个公路交叉口。第二个例子是SH波反射地震剖面上一个波特征被解释为是逆倾向滑断层,但有针对性的钻探表明,它是一个侵入到基岩面的一个深层局部侵蚀。最后,第三个例子,MASW调查剖面上,一个陡倾特征一开始被解释为基岩谷。然而,后来的钻探表明这是一个非常软的湖泊沉积物,后者严重损坏了应用面波频段。虽然最初的解释是不正确的,但这刺激地球物理学家和地质学家之间的讨论,并强调地球物理数据采集的时候,采集之前以及采集之后需要科学家之间有意义的合作与讨论。 相似文献
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Chih-Ping Lin Cheng-Chou Chang Tzong-Sheng Chang 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2004,24(9-10):689
The multi-channel analysis of surface wave (MASW) method is a non-invasive method recently developed to estimate shear wave velocity profile from surface wave energy. Unlike conventional SASW method, multi-station recording permits a single survey of a broad depth range and high levels of redundancy with a single field configuration. An efficient and unified wavefield transform technique is introduced for dispersion analysis and on site data quality control. The technique was demonstrated in the assessment of soil liquefaction potential at a site in Yuan Lin, Taiwan. The shear wave velocity and liquefaction potential assessments based on MASW method compares favorable to that based on SCPT shear wave measurements. Two-dimensional shear wave velocity profiles were estimated by occupying successive geophone spreads at several sites in central western Taiwan, at some of which sand boils or ground cracks occurred during 1999 Chi Chi earthquake. Liquefaction potential analysis based on MASW imaging was shown to be effective for estimating the extent of potential liquefaction hazard. 相似文献
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地球物理勘探方法在岩土工程的应用已有很长一段时间,但其成效与工程师的期待往往有不小的落差,以致于在一般的工程应用上仍不普遍.近年来浅地表地球物理技术有显着的进展,特别是在走时速度层析成像(Traveltime Tomography)、电阻率层析成像法(Electrical Resistivity Tomography)及多道瞬态面波法(Multichannel Analysis of Surface Wave).本文首先介绍这些方法在台湾岩土工程的应用,主要包括地层土壤液化潜能评估、坝体的安全检测、土壤与地下水污染调查及地基改良的质量管控等,应用案例以台湾常使用的地球物理勘探方法逐一介绍.虽然许多成功案例与新的应用方向对于浅地表地球物理技术在岩土工程应用的推广起了鼓舞作用,本文从工程师的角度提出地球物理勘探工程大量应用的挑战与瓶颈,包括如何提升探测数据的客观性、数据反演非唯一性问题、探测深度与分辨率的限制、实际条件违背反演基本假设的情况、以及地物性质与工程性质链接的不确定性问题,并进一步针对这些问题说明相关研究的进展与实务对策.希冀透过上述探讨,降低物探师与工程师认知上的差距,提升地球物理勘探在工程的应用的合理性与普及性. 相似文献