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近年来的工程实践表明,以速度频散特性为理论基础的传统瑞利面波法的实际应用存在场地限制的瓶颈问题.为克服该困难,本文从面波的基础理论着手,在前人建立的水平层状介质中瑞利面波速度频散方程的基础上,推导了水平层状介质中瑞利面波质点位移的解析解公式.以工程中常见的几种典型的水平层状地层模型为例,结合地脉动单点谱比法(HVSR,Horizontal to Vertical Spectral Ratio),对基阶瑞利面波的椭圆极化特征进行了数值模拟研究.研究结果表明:与瑞利面波的速度频散特性类似,其椭圆极化同样具有频散特性,且椭圆极化时的质点位移水平分量与垂直分量的频谱比与地层泊松比结构有关.瑞利面波的这种椭圆极化特性展示了利用单点瑞利面波的多分量评价地层泊松比结构的理论可行性. 相似文献
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福建地区环境噪声瑞利波群速度层析成像 总被引：2，自引：1，他引：1
本文利用福建、广东、江西和浙江等4省数字地震监测台网中69个宽频带台站2010年4月13日～10月13日的速度型噪声记录和互相关技术,提取两两台站间的瑞利面波格林函数,并利用层析成像技术最终反演获得了福建地区(115.7～120.5°E、23.6～28.35°N)瑞利面波群速度的分布图像。结果表明,利用该方法得到的福建地区周期为3～5s的瑞利面波群速度在2.73～3.17km/s之间,平均速度为2.96km/s。瑞利波群速度横向变化与福建地区地表构造特征和地热异常区分布情况是基本吻合的;该群速度分布图在漳州盆地和福州盆地区域表现出非常明显的低速异常,这主要是因为受到盆地沉积层和高地热的影响;杉岭地块属于山地地形,但由于受到高地热的影响,因此表现为低速异常;永安-玳瑁山地块为山地区,而受到中地热的影响,速度异常表现较为复杂。 相似文献
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层状介质中轴对称柱面瑞利面波频散函数的计算 总被引：3，自引：0，他引：3
本采用层状、均匀、各向同性和完全弹性模型，在柱坐标系下，利用位移应力在各界面处连续及自由表面边界条件和无穷远处的辐射条件，得出了层状介质中轴对称柱面瑞利面波的频散函数，并进行了数值计算，取得了好的效果。对瑞利面波在工程中的应用有一定的理论指导作用。 相似文献
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地震面波产生的地震动转动分量研究 总被引：7，自引：0，他引：7
本文利用弹性波动理论对地面转动分量，即瑞利（Rayleigh)波和乐夫（Love)波产生的转动分量进行了研究，给出了相应的计算公式和计算方法，特别注意到面波的散射效应对转动分量的影响，并将这一特性引入到转动分量的求取中，使问题的解决更切合于实际，最后选取实际地震记录，利用得到的公式计算出地震面波产生的转动分量。 相似文献
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本文从理论上与实际资料分析上入手,较系统而广泛地研究了强震及中强震前地震波的动力学特性。首先,选取多相介质模型来模拟乎震区的舍裂隙岩石。在两相介质情况下用传波理论研究了地震波动力学特性,如振幅和皮形的一般变化。所得的理论结果表明,P波、S波、面波及尾波等的振幅、振动特续时间,周期或频谱等在大震前均可能出现某些前兆异常变化。其次,借助于观测资料,本文介绍了探索地震波动力学特性前兆异常的一些有效处理方法。特别使用了对尾波和短周期瑞雷波的前兆异常的分析处理方法。除天然小震资料外,还使用了矿山人工爆破资料。作为例子,本文得到了在溧阳台(距M=6.0震中22公里),天平山台(Δ=190公里)和杭州台(Δ=220公里)从马鞍山铁矿爆破源(震中西北86公里)爆破中记到的直达波和反射波的新的资料结果,从中较详细地研究了P波和S波的振幅、振幅比、初动周期偏差和尾波的某些特性(相对走时,频率变化,振幅衰减及由尾波确定的Q值)。然后,本文利用大量的实际观测资料,具体剖析和研究了我国唐山(M=7.8)、海城(M=7.3)、松潘(M=7.2)、溧阳(M=6.0)及其它一些强震和中强震前的P波、S波、短周期而波和尾波的多种动力学特性(振幅、振幅比,初动周期偏差,波形和频谱,振动持续时间等)出现的前兆异常变化,在此基础上,初步归纳了地震波动力学特性前兆异常变化时空分布的一般特点,並与波速异常加以对比。最后,对所得的结果及其在地震预报中的应用作了简要的讨论。这里要着重指出的是,大震前地震波的某些动力学特性的前兆变化能明显地观测到。因此,如果同时使用地震波的运动学和动力学特性,我们就能得到更多的地震前兆信息。 相似文献
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本文利用华北地震科学台阵2007年1~4月份、190个宽频带和10个甚宽带垂直分量的地震噪声数据,通过互相关方法提取了瑞利面波的经验格林函数,用多重滤波方法测量了瑞利面波的群速度频散曲线.我们将研究区域划分为0.5°×0.5°的网格,利用噪声层析成像方法得到了研究区域7 s、12 s、16 s、23 s的瑞利面波群速度分布图像,所得结果较好地揭示了地壳内部、尤其是浅部地壳的横向速度变化.研究表明,短周期的群速度分布同地表地质结构、地形密切相关;华北地区的地壳结构具有明显的横向不均匀性,华北盆地及山间的沉积盆地显示出低速异常,而基岩广泛出露的太行山和燕山隆起区,呈现高速异常;多数强震(M≥6.0级)都发生在高群速度与低群速度的过渡地带. 相似文献
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是否能够正确地建立深度域三维速度模型是三维叠前深度偏移成败的关键 .本文根据Deregowski循环 ,利用叠前深度域地震成像对速度模型变化的敏感性 ,采用偏移迭代逐次逼近最佳成像速度 ,研究开发了一套快捷有效的三维叠前深度偏移深度域速度模型建立技术 .借鉴时间域CDP(共深度点 )道集上常规叠加速度分析的策略 ,在深度域CRP(共反射点 )道集上 ,提出剩余慢度平方谱的概念并建立相应的实现技术 .导出深度域中均方根速度与层速度之间的关系 ;按照串级偏移原理确定偏移循环过程中初始速度、剩余速度及修改后速度之间的关系 ;采用蒙特卡洛非线性优化算法实现从剩余慢度平方谱中自动拾取层速度 ,讨论了其地质速度约束条件和蒙特卡洛非线性优化的收敛准则 ,使得所拾取的层速度模型具有合理的地质意义并获得最佳偏移成像效果 .SEG EAGE理论模型数值试算验证了方法的有效性 ,在海拉尔盆地霍多莫尔工区 ,5 8km2 三维资料的速度模型建立并获得满意的三维叠前深度偏移成像 . 相似文献
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利用青海、甘肃和宁夏3个区域地震台网两年的波形数据,通过地动噪声层析成像方法给出了青藏高原东北缘8—40 s的瑞雷面波二维群速度结构和三维地壳上地幔顶部的剪切波速度结构。研究结果显示,相比传统的面波层析成像方法,噪声层析成像给出的短周期面波信息能够较好地约束地壳和上地幔顶部结构。8 s和10 s周期的群速度图像与沉积层和基底结晶深度有关,具体而言:祁连山和西秦岭造山带表现为高速体特征,柴达木盆地、河西走廊和鄂尔多斯西缘表现为低速特征;周期为15 s和20 s的瑞雷面波群速度图像反映的是中地壳结构,15 s周期群速度图像上造山带下方高速体向北和向东方向扩展,20 s周期群速度图像呈现大范围低速体,推测为中下地壳低速层影响所致;30 s和40 s周期的群速度图像反映的是莫霍面深度附近的速度结构,具体表现为青藏高原大范围的低速体,向北和向东逐渐表现为高速体,说明青藏高原的莫霍面深度较深,且向北和向东逐渐减薄。另外,三维剪切波速度结构显示祁连地块和甘孜地块中地壳存在大范围低速层,且由柴达木盆地东侧深部的低速层连接,该低速层可能是青藏高原物质北移的一个通道。 相似文献
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对于射线类偏移成像来说,求解射线追踪系统中所涉及的属性值不在网格节点上的插值计算问题是一个非常重要的环节,它影响到求解走时、路径和振幅信息的计算效率和精度,进而影响到整个偏移成像的质量和效率.本研究根据速度模型的空间梯度特点,考虑被插值点处速度的梯度在横向和纵向的分布特征,构建基于速度梯度空间变化的偏微分方程算法,将近几年发展起来的基于偏微分方程的定向插值算法引入到射线类偏移成像当中,实现射线追踪当中涉及的属性值不在网格节点上的插值计算.由于偏微分方程法本身固有的特性(局部特征不变性、解的唯一性和线性叠加性),因此,该算法可以实现不破坏原始速度模型空间梯度结构的非网格节点属性的插值计算.通过在常用的速度模型上的插值计算对比、不同速度模型上射线路径对比分析以及复杂介质模型上最后的偏移成像结果分析可以得出,应用基于速度梯度构建的偏微分方程插值算法在进行插值计算的过程当中可以实现不破坏原始速度模型空间速度梯度结构的属性计算,同时应用该算法可以最终提高射线类偏移成像的质量. 相似文献
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Velocity structure of uppermost mantle beneath North China from Pn tomography and its implications 总被引：1，自引：0，他引：1
20301 Pn arrival time data are collected from the seismological bulletins of both national and regional seismic networks. Pn travel time residuals are tomographically inverted for the Pn velocity structure of uppermost mantle beneath North China. The result indicates that the average Pn velocity in North China is 7.92 km/s, and the velocity varies laterally from ?0.21 to +0.29 km/s around the average. The approximately NNE trending high and low velocity regions arrange alternatively west-eastward. From west to east we can see high velocity in the middle Ordos region, the Shanxi graben low, the Jizhong depression high, the west Shandong uplift and Bohai Sea low, and the high velocity region to the east of the Tanlu fault. In the southern boundary zone of the North China block, except for the high velocity in the Qingling Mountains region, the velocity is generally lower than the average. Obvious velocity anisotropy is seen in the Datong Cenozoic volcanic region, with the fast velocity direction in NNE-SSW. Notable velocity anisotropy is also seen around the Bay of Bohai Sea, and the fast velocity directions seem to show a rotation pattern, possibly indicating a flow-like deformation in the uppermost mantle there. The Pn velocity variations show a reversed correlation with the Earth's heat flow. The low Pn velocity regions generally show high heat flow, e.g., the Shanxi graben and Bohai Sea region. While the high Pn velocity regions usually manifest low heat flow, e.g., the region of Jizhong depression. This indicates that the Pn velocity variation in the study region is mainly aroused by the regional temperature difference in the uppermost mantle. Strong earthquakes in the crust tend to occur in the region with the abnormal low Pn velocity, or in the transition zone between high and low Pn velocity regions. The earthquakes in the low velocity region are shallower, while that in the transition zone are deeper. 相似文献
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An iterative stacking algorithm (superstack) has been applied in velocity analysis as a velocity filter prior to the coherency measurements. The effect of this filtering is demonstrated on both synthetic and real data using the following three methods of velocity analysis: Constant velocity stack, constant velocity gather, and velocity spectrum. The experimental results indicate that the velocity analysis can be improved by this approach. 相似文献
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20301 Pn arrival time data are collected from the seismological bulletins of both national and regional seismic networks. Pn travel time residuals are tomographically inverted for the Pn velocity structure of uppermost mantle beneath North China. The result indicates that the average Pn velocity in North China is 7.92 km/s, and the velocity varies laterally from ?0.21 to +0.29 km/s around the average. The approximately NNE trending high and low velocity regions arrange alternatively west-eastward. From west to east we can see high velocity in the middle Ordos region, the Shanxi graben low, the Jizhong depression high, the west Shandong uplift and Bohai Sea low, and the high velocity region to the east of the Tanlu fault. In the southern boundary zone of the North China block, except for the high velocity in the Qingling Mountains region, the velocity is generally lower than the average. Obvious velocity anisotropy is seen in the Datong Cenozoic volcanic region, with the fast velocity direction in NNE-SSW. Notable velocity anisotropy is also seen around the Bay of Bohai Sea, and the fast velocity directions seem to show a rotation pattern, possibly indicating a flow-like deformation in the uppermost mantle there. The Pn velocity variations show a reversed correlation with the Earth”s heat flow. The low Pn velocity regions generally show high heat flow, e.g., the Shanxi graben and Bohai Sea region. While the high Pn velocity regions usually manifest low heat flow, e.g., the region of Jizhong depression. This indicates that the Pn velocity variation in the study region is mainly aroused by the regional temperature difference in the uppermost mantle. Strong earthquakes in the crust tend to occur in the region with the abnormal low Pn velocity, or in the transition zone between high and low Pn velocity regions. The earthquakes in the low velocity region are shallower, while that in the transition zone are deeper. 相似文献
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利用《中国地震年报》中43646条Sn射线的走时资料,采用层析成像方法反演了中国大陆地区上地幔顶部的Sn波速度结构. 主要结果是：①全国平均Sn速度为4.55km/s,速度变化量从-0.14km/s到+0.15km/s. ②整体上中国Sn速度分布是东低西高,塔里木盆地、准噶尔盆地、吐鲁番—哈密盆地以及柴达木盆地东端、四川盆地及其南部地区等是明显的高Sn速度区,鄂尔多斯地台和台湾海峡也是Sn速度较高地区,整个华北盆地、渤海湾东部、山西北部和郯庐断裂带,Sn速度都比较低. 另外,长江中下游地区、青藏高原北部和南北地震带地区,Sn速度也较低. ③ Sn速度变化分布和构造活动、地壳厚度以及大地热流变化有关,分别求得了速度与地壳厚度和大地热流的线性回归方程. ④ Sn速度变化和Pn速度变化的区域分布总体上是吻合的. 相似文献
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Maps are presented of the spatial distribution of two‐dimensional bedload transport velocity vectors. Bedload velocity data were collected using the bottom tracking feature of an acoustic Doppler current pro?ler (aDcp) in both a gravel‐bed reach and a sand‐bed reach of Fraser River, British Columbia. Block‐averaged bedload velocity vectors, and bedload velocity vectors interpolated onto a uniform grid, revealed coherent patterns in the bedload velocity distribution. Concurrent Helley‐Smith bedload sampling in the sand‐bed reach corroborated the trends observed in the bedload velocity map. Contemporaneous 2D vector maps of near‐bed water velocity (velocity in bins centered between 25 cm and 50 cm from the bottom) and depth‐averaged water velocity were also generated from the aDcp data. Using a vector correlation coef?cient, which is independent of the choice of coordinate system, the bedload velocity distribution was signi?cantly correlated to the near‐bed and depth‐averaged water velocity distributions. The bedload velocity distribution also compared favorably with variations in depth and estimates of the spatial distribution of shear stress. Published in 2004 by John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Emil Blias 《Geophysical Prospecting》2009,57(3):323-341
Lateral velocity changes (velocity anomalies) in the overburden may cause significant oscillations in normal moveout velocities. Explicit analytical moveout formulas are presented and provide a direct explanation of these lateral fluctuations and other phenomena for a subsurface with gentle deep structures and shallow overburden anomalies. The analytical conditions for this have been derived for a depth-velocity model with gentle structures with dips not exceeding 12°. The influence of lateral interval velocity changes and curvilinear overburden velocity boundaries can be estimated and analysed using these formulas. An analytical approach to normal moveout velocity analysis in a laterally inhomogeneous medium provides an understanding of the connection between lateral interval velocity changes and normal moveout velocities. In the presence of uncorrected shallow velocity anomalies, the difference between root-mean-square and stacking velocity can be arbitrarily large to the extent of reversing the normal moveout function around normal incidence traveltimes. The main reason for anomalous stacking velocity behaviour is non-linear lateral variations in the shallow overburden interval velocities or the velocity boundaries.
A special technique has been developed to determine and remove shallow velocity anomaly effects. This technique includes automatic continuous velocity picking, an inversion method for the determination of shallow velocity anomalies, improving the depth-velocity model by an optimization approach to traveltime inversion (layered reflection tomography) and shallow velocity anomaly replacement. Model and field data examples are used to illustrate this technique. 相似文献
A special technique has been developed to determine and remove shallow velocity anomaly effects. This technique includes automatic continuous velocity picking, an inversion method for the determination of shallow velocity anomalies, improving the depth-velocity model by an optimization approach to traveltime inversion (layered reflection tomography) and shallow velocity anomaly replacement. Model and field data examples are used to illustrate this technique. 相似文献
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莺歌海盆地是一个有勘探潜力的盆地,尤其是莺东斜坡带附近有良好勘探前景.但是由于研究区位于莺东斜坡带附近,因此构造解释具有相当的难度,尤其是由时间解释转化为构造解释有难度,需要有一个准确的速度来进行时深转换.基于此原因,本文首先介绍了速度谱拾取过程中的一些难点及解决方法;其后是速度分析取得的成果,通过DepthTeam形成速度体,从点、面、体三个不同角度证明了速度谱拾取过程中速度的准确性以及速度体的实用性;最后对单井和地层的速度进行了统计分析,总结了本区影响速度变化的主要因素. 相似文献