共查询到20条相似文献，搜索用时 187 毫秒
1.
2.
由于长排列广角地震采集中必定存在超临界角的广角反射信息,广角反射信息相对临界角内反射信息存在随偏移距变化的时移现象.本文研究了去广角效应下的走时反演成像,并将其应用到东南屯溪—温州的宽角地震资料.通过拾取中国东南屯溪—温州剖面宽角实际地震资料中P波垂直分量拾取到的反射P波走时,继而使用遗传反演方法进行处理,得到了该区丰乐、新安江、松阳、青田以及洞头五炮去广角效应与未考虑广角效应情况下的一维速度深度曲线,并对比了去广角效应前后的地壳结构界面形态.结果表明,广角效应去除前后影响主要体现在壳内层速度差异,地壳浅层界面深度的广角效应明显强于深层界面. 相似文献
3.
常规地震数据大都缺乏低频成分与长炮检距信号,经典的全波形反演方法不易获取中、深层弹性参数模型的长波长分量,波动方程反射波形反演作为替代方法近来受到极大关注.然而,现有的反射波形反演方法几乎都采用梯度类的一阶优化算法,收敛性和精度都有待提高.本文在二阶优化理论框架下,推导弹性参数背景与扰动模型的反射波敏感核、泛函梯度以及海森算子,揭示海森矩阵对泛函梯度的去模糊化作用和改善反演的工作机制.推覆体模型合成数据实验表明,相比于常用的共轭梯度法,利用近似海森矩阵的高斯-牛顿法明显提升了反射波形反演的收敛性与宽谱建模能力.在东海实例中,本文方法超越常用的反射走时层析技术,通过改善中、深层偏移速度建模,支撑逆时偏移高分辨率刻画长江坳陷内部复杂的断裂系统,改善了深部基底的成像质量. 相似文献
4.
逆时偏移成像(RTM)常用来处理复杂速度模型,包括陡倾角及横向速度变化剧烈的模型.与常规偏移成像方法(如Kirchhoff偏移)相比,逆时偏移成像能提供更好的偏移成像结果,近些年逆时偏移成像越来越广泛地应用到勘探地震中,它逐渐成为石油地震勘探中的一种行业标准.电磁波和弹性波在动力学和运动学上存在相似性,故本文开发了基于麦克斯韦方程组的电磁波逆时偏移成像算法,并将其应用到探地雷达数据处理中.时间域有限差分(FDTD)用于模拟电磁波正向和逆向传播过程,互相关成像条件用于获得最终偏移结果.逆时偏移成像算法中,偏移成像结果受初始模型影响较大,而其中决定电磁波传播速度的介电常数的影响尤为重要.本文基于时间域全波形反演(FWI)算法反演获得了更为精确的地下介电常数模型,并将其反演结果作为逆时偏移成像的初始介电常数模型.为了验证此算法的有效性,首先构建了一个复杂地质结构模型,合成了共偏移距及共炮点探地雷达数据,分别应用常规Kirchhoff偏移算法及逆时偏移成像算法进行偏移处理,成像结果显示由逆时偏移成像算法得到的偏移结果与实际模型具有较高的一致性;此外本文在室内沙槽中进行了相关的物理模拟实验,采集了共偏移距及共炮点探地雷达数据,分别应用Kirchhoff和叠前逆时偏移成像算法进行处理,结果表明叠前逆时偏移成像在实际应用中能获得更好的成像效果. 相似文献
5.
6.
7.
射线追踪方法是研究地震波在横向非均匀地壳介质中传播的重要方法.本文推导了理论走时对网格化节点速度的偏导数公式，提出了针对深地震宽角反射/折射剖面数据反演的联合迭代法，并使用该方法对横跨龙门山断裂带中段的一条深地震宽角反射/折射剖面进行了反演和解释.首先，对每一炮的观测数据进行一维反演，在此基础上插值出一个粗略的二维速度模型；然后，使用射线追踪方法计算理论走时，再根据理论走时与观测走时的拟合程度对二维模型进行调整，以获得更加接近实际的二维速度模型；最后，利用联合迭代法对观测走时进行反演，经反复迭代使所有接收点理论走时与实测走时的残差平方和最小，最终获取该剖面的二维地壳速度结构.反演结果表明:测线东段的沉积盖层明显厚于中段褶皱带和西部高原，中部褶皱带部分地区出现基岩裸露；构造转换带两侧的地层分界面近于水平层状分布，其西侧的中、下地壳内各存在一个层间速度间断面；构造转换带内存在薄厚不等的低速层，自西向东有增厚趋势.此外，龙门山断裂带的3条主断裂向下深切结晶基底，这是由于西部松潘—甘孜地块自西向东运动，受到刚性扬子地块的阻挡，沿铲式断裂向上爬升所致；而在断层上盘距地表约15 km深处出现的最大剪应力极值区，正是发生汶川MS8.0地震的震源位置. 相似文献
8.
云南思茅—中甸宽角反射/折射地震剖面切割松潘—甘孜、扬子和华南三个构造单元的部分区域. 我们利用初至波和壳内反射波走时层析成像获得地壳纵波速度结构. 在获得新的地壳速度结构模型基础上，利用地震散射成像思想和低叠加次数的叠前深度偏移方法重建了研究区的地壳、上地幔反射结构. 综合分析研究区地壳P波速度模型和壳内地震反射剖面发现：沿测线从北至南地壳厚度从约50 km减薄至35 km左右，地壳厚度的减薄量主要体现在下地壳，剖面北段下地壳厚度约为30 km，剖面南段下地壳厚度仅为15 km左右；上地幔顶部局部位置P波速度值偏低，一般为76～78 km/s，反映出云南地区是典型的构造活动区的特点.剖面沿线地壳内地震反射发育，其中莫霍强反射出现在景云桥下方；在景云桥弧形断裂带8～10 km深处出现宽约50 km的强反射带. 相似文献
9.
云南思茅—中甸宽角反射/折射地震剖面切割松潘—甘孜、扬子和华南三个构造单元的部分区域. 我们利用初至波和壳内反射波走时层析成像获得地壳纵波速度结构. 在获得新的地壳速度结构模型基础上，利用地震散射成像思想和低叠加次数的叠前深度偏移方法重建了研究区的地壳、上地幔反射结构. 综合分析研究区地壳P波速度模型和壳内地震反射剖面发现：沿测线从北至南地壳厚度从约50 km减薄至35 km左右，地壳厚度的减薄量主要体现在下地壳，剖面北段下地壳厚度约为30 km，剖面南段下地壳厚度仅为15 km左右；上地幔顶部局部位置P波速度值偏低，一般为76～78 km/s，反映出云南地区是典型的构造活动区的特点.剖面沿线地壳内地震反射发育，其中莫霍强反射出现在景云桥下方；在景云桥弧形断裂带8～10 km深处出现宽约50 km的强反射带. 相似文献
10.
海洋多道反射地震成像是研究大洋岩石圈结构、岩浆系统和热液活动等信息的重要手段.受限于缆长、水深和采集方式等因素，水听器拖缆接收到的用于速度建模的壳内折射震相通常仅出现在较远偏移距，同时仅利用走时信息反演获得的速度模型只含有长波长的结构信息，严重制约了速度模型分辨率与地震成像效果.本文在传统初至波走时层析成像方法的基础上，加入地震波场的向下延拓、全波形反演和逆时偏移成像，发展了一套能显著提高洋中脊浅部结构分辨率的地震数据处理、建模与成像流程，并成功应用到东太平洋北部洋中脊五条垂直于洋脊轴的代表测线中.速度模型显示上地壳2A和2B层分别表现为高和低速度梯度特征，上地壳速度结构呈现不连续的低速异常特征，且与断裂或热液活动信号具有较好的空间对应关系.同时，地震成像也显示了2A/2B层存在明显的非均质性，表明上地壳结构受到岩浆-构造-热液作用的共同影响.本研究不仅为建立快速扩张洋中脊三维岩浆-构造-热液地质模型提供了支撑，同时为这套流程在其他研究区的应用提供了方法基础. 相似文献
11.
V.B. Piip 《Geophysical Prospecting》2001,49(4):461-482
A method using simple inversion of refraction traveltimes for the determination of 2D velocity and interface structure is presented. The method is applicable to data obtained from engineering seismics and from deep seismic investigations. The advantage of simple inversion, as opposed to ray‐tracing methods, is that it enables direct calculation of a 2D velocity distribution, including information about interfaces, thus eliminating the calculation of seismic rays at every step of the iteration process. The inversion method is based on a local approximation of the real velocity cross‐section by homogeneous functions of two coordinates. Homogeneous functions are very useful for the approximation of real geological media. Homogeneous velocity functions can include straight‐line seismic boundaries. The contour lines of homogeneous functions are arbitrary curves that are similar to one another. The traveltime curves recorded at the surface of media with homogeneous velocity functions are also similar to one another. This is true for both refraction and reflection traveltime curves. For two reverse traveltime curves, non‐linear transformations exist which continuously convert the direct traveltime curve to the reverse one and vice versa. This fact has enabled us to develop an automatic procedure for the identification of waves refracted at different seismic boundaries using reverse traveltime curves. Homogeneous functions of two coordinates can describe media where the velocity depends significantly on two coordinates. However, the rays and the traveltime fields corresponding to these velocity functions can be transformed to those for media where the velocity depends on one coordinate. The 2D inverse kinematic problem, i.e. the computation of an approximate homogeneous velocity function using the data from two reverse traveltime curves of the refracted first arrival, is thus resolved. Since the solution algorithm is stable, in the case of complex shooting geometry, the common‐velocity cross‐section can be constructed by applying a local approximation. This method enables the reconstruction of practically any arbitrary velocity function of two coordinates. The computer program, known as godograf , which is based on this theory, is a universal program for the interpretation of any system of refraction traveltime curves for any refraction method for both shallow and deep seismic studies of crust and mantle. Examples using synthetic data demonstrate the accuracy of the algorithm and its sensitivity to realistic noise levels. Inversions of the refraction traveltimes from the Salair ore deposit, the Moscow region and the Kamchatka volcano seismic profiles illustrate the methodology, practical considerations and capability of seismic imaging with the inversion method. 相似文献
12.
A new direction for shallow refraction seismology: integrating amplitudes and traveltimes with the refraction convolution section 总被引：1，自引：0，他引：1
Derecke Palmer 《Geophysical Prospecting》2001,49(6):657-673
The refraction convolution section (RCS) is a new method for imaging shallow seismic refraction data. It is a simple and efficient approach to full‐trace processing which generates a time cross‐section similar to the familiar reflection cross‐section. The RCS advances the interpretation of shallow seismic refraction data through the inclusion of time structure and amplitudes within a single presentation. The RCS is generated by the convolution of forward and reverse shot records. The convolution operation effectively adds the first‐arrival traveltimes of each pair of forward and reverse traces and produces a measure of the depth to the refracting interface in units of time which is equivalent to the time‐depth function of the generalized reciprocal method (GRM). Convolution also multiplies the amplitudes of first‐arrival signals. To a good approximation, this operation compensates for the large effects of geometrical spreading, with the result that the convolved amplitude is essentially proportional to the square of the head coefficient. The signal‐to‐noise (S/N) ratios of the RCS show much less variation than those on the original shot records. The head coefficient is approximately proportional to the ratio of the specific acoustic impedances in the upper layer and in the refractor. The convolved amplitudes or the equivalent shot amplitude products can be useful in resolving ambiguities in the determination of wave speeds. The RCS can also include a separation between each pair of forward and reverse traces in order to accommodate the offset distance in a manner similar to the XY spacing of the GRM. The use of finite XY values improves the resolution of lateral variations in both amplitudes and time‐depths. The use of amplitudes with 3D data effectively improves the spatial resolution of wave speeds by almost an order of magnitude. Amplitudes provide a measure of refractor wave speeds at each detector, whereas the analysis of traveltimes provides a measure over several detectors, commonly a minimum of six. The ratio of amplitudes obtained with different shot azimuths provides a detailed qualitative measure of azimuthal anisotropy and, in turn, of rock fabric. The RCS facilitates the stacking of refraction data in a manner similar to the common‐midpoint methods of reflection seismology. It can significantly improve S/N ratios.Most of the data processing with the RCS, as with the GRM, is carried out in the time domain, rather than in the depth domain. This is a significant advantage because the realities of undetected layers, incomplete sampling of the detected layers and inappropriate sampling in the horizontal rather than the vertical direction result in traveltime data that are neither a complete, an accurate nor a representative portrayal of the wave‐speed stratification. The RCS facilitates the advancement of shallow refraction seismology through the application of current seismic reflection acquisition, processing and interpretation technology. 相似文献
13.
反射地震勘探中的偏移成像技术是获取地下介质构造形态最有效的手段之一.在叠前深度域偏移方法中,目前工业界采用的方法包括基于射线理论的波动方程积分解法和基于波动理论的微分波动方程单程波解法,这两类方法难以处理地震波横向速度变化剧烈的高陡倾角构造成像问题.近年来勘探地震学研究领域发展起来的叠前逆时偏移采用了双程波求解微分波动方程的算法,这种方法具有相位准确、不受介质横向速度变化和高陡倾角构造的影响、成像精度高、可以利用回转波正确成像等优点,从理论上弥补了当前工业界常规地震偏移所面临的成像缺陷.然而,叠前逆时偏移成像方法从理论走向实用尚需解决如下问题:计算速度和数据存储空间的节省、初始速度模型的建立、震源子波的选择、数值模型边界条件的定义和假像的消除等等.对于计算速度和存储量大的问题,随着计算机硬件的快速发展,将会不断得到改善,同时可以采取一些计算技术和存储策略来加以缓解.本文主要针对初始速度模型的建立、震源子波的选择、数值模型边界条件的定义和假像的消除这些因素,利用简单模型进行了分析.对于反射波造成的传播路径上的假像,给出了一种振幅补偿滤波方法.对勘探地球物理学界给出的SEG/EAGE二维盐丘模型、Marmousi模型和本研究设计的崎岖海底模型进行了叠前逆时偏移成像,均取得了较好的成像效果. 相似文献
14.
与其他偏移方法相比,逆时偏移基于精确的波动方程而不是对其近似,用时间外推来代替深度外推.因此,它具有良好的精度,不受地下构造倾角和介质横向速度变化的限制.激发时间成像条件的求取是叠前逆时偏移的难点之一,本文采用求解程函方程的方法得到地下各点的初至波走时,以此作为叠前逆时偏移的成像条件.基于任意矩形网格和局部平面波前近似的有限差分初至波走时计算方法精度较高并适用于强纵横向变速的复杂介质.试算结果表明,在复杂介质模型中利用叠前逆时深度偏移收到了很好的成像效果. 相似文献
15.
谱元法已成为区域性乃至大陆性尺度地震波场模拟的重要工具.对于区域或大陆尺度层析成像而言,地球曲率不可忽略,此时模拟地震波传播采用球坐标系更为合适.本文从球坐标系下弹性波动方程弱形式出发,基于球坐标系变分原理给出了球坐标系下求解三维地震波方程的谱元法.另一方面,计算Fréchet敏感核是进行全波形反演的关键,本文借助伴随原理,推导了全波走时层析成像三维Fréchet敏感核表达式.为了验证球坐标系下谱元法的精度,我们将数值模拟结果与normal mode方法得到的解析解在1-D PREM模型下进行了对比.同时,我们将此方法应用到华北克拉通区域,以期获得地球内部结构精确成像.基于3-D全球径向各向异性地幔模型S362ANI和3-D地壳模型Crust1.0,我们建立了华北克拉通初始3-D背景模型,并将数值模拟结果与实际观测台站记录波形资料进行对比分析,利用互相关方法提取走时残差,最后给出了Fréchet敏感核在3-D空间中的分布,这些工作为下一步开展球坐标系下三维大尺度全波形反演奠定了基础. 相似文献
16.
苏北大陆科学钻探靶区深反射地震的叠前深度偏移 总被引：4，自引：2，他引：2
由于深反射地震数据具有信噪比低和记录长度长等特点,叠前深度偏移方法的应用有许多困难．为此,我们研究了一种适合于深反射地震的叠前深度偏移方法;包括：用逆风有限差分方法计算程函方程;在常规速度扫描的基础上,用协方差控制提高速度分析精度;用联合反演算法计算层速度,再插值后得到初始速度模型;用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ法作为偏移速度分析工具,求得最终的速度模型;最终的速度模型作为有限差分深度偏移的输入,求得最终的偏移结果．用该方法对“中国大陆科学深钻工程”东海二维深反射地震数据ＤＨ－４线进行了叠前深度偏移,取得了良好的效果。 相似文献
17.
地震波的运动学信息(走时、斜率等)通常用于宏观速度建模.针对走时反演方法,一个基本问题是走时拾取或反射时差的估计.对于成像域反演方法,可以通过成像道集的剩余深度差近似计算反射波时差.在数据域中,反射地震观测数据是有限频带信号,如果不能准确地确定子波的起跳时间,难以精确地确定反射波的到达时间.另一方面,如果缺乏关于模型的先验信息,则很难精确测量自地下同一个反射界面的观测数据同相轴和模拟数据同相轴之间的时差.针对走时定义及时差测量问题,首先从叠前地震数据的稀疏表达出发,利用特征波场分解方法,提取反射子波并估计局部平面波的入射和出射射线参数.进一步,为了实现自动和稳定的走时拾取,用震相的包络极值对应的时间定义反射波的到达时,实现了立体数据中间的自动生成.理论上讲,利用包络极值定义的走时大于真实的反射波走时,除非观测信号具有无限带宽(即delta脉冲).然而,走时反演的目的是估计中-大尺度的背景速度结构,因此走时误差导致的速度误差仍然在可以接受的误差范围内.利用局部化传播算子及特征波聚焦成像条件将特征波数据直接投影到地下虚拟反射点,提出了一种新的反射时差估计方法.既避免了周期跳跃现象以及串层等可能性,又消除了振幅因素对时差测量的影响.最后,在上述工作基础之上,提出了一种基于特征波场分解的新型全自动反射走时反演方法(CWRTI).通过对泛函梯度的线性化近似,并用全变差正则化方法提取梯度的低波数部分,实现了背景速度迭代反演.在理论上,无需长偏移距观测数据或低频信息、对初始模型依赖性低且计算效率高,可以为后续的全波形反演提供可靠的初始速度模型.理论和实际资料的测试结果证明了本文方法的有效性. 相似文献
18.
DERECKE PALMER 《Geophysical Prospecting》1991,39(8):1031-1060
The depth to the surface of a refractor and the seismic velocity within the refractor are very often intimately related. In the shallow environment, increased thicknesses of weathering occur in areas of jointing, shearing or lithological variations, and these zones of deeper weathering can have lower subweathering refractor velocities. This association is important in geotechnical investigations and in the measurement of weathering thicknesses and sub-weathering velocities for statics corrections for reflection seismic surveys. Algorithms, which employ forward and reverse traveltime data and which explicitly accommodate the offset distance through the process known as refraction migration, are necessary if detailed structure on a refractor and rapid lateral variations of the seismic velocity within it are to be resolved. These requirements are satisfied with wavefront construction techniques, Hales’ method and the generalized reciprocal method (GRM). However, these methods employ refraction migration in fundamentally different manners. Most methods compute an offset distance with an often imprecise knowledge of the seismic velocities of the overlying layers. In contrast, the GRM uses a range of offset distances from less than to greater than the optimum value, with the optimum value being selected with a minimum-variance criterion. The approach of the GRM is essential where there are undetected layers and where there are rapid variations in the depth to a refractor and the seismic velocity within it. In the latter situations the offset distance necessary to define the seismic velocities can differ considerably from the value required to define depths. The efficacy of the GRM in resolving structure and seismic velocity is demonstrated with three model studies and two field examples. 相似文献
19.
基于逆虚折射干涉法有效提取近地表弱地震信号 总被引：5，自引：3，他引：2
在地震勘探中，地形起伏和近地表速度的剧烈变化会导致地震波旅行时的扰动，通常会通过折射波信息来估算和消除这些扰动.本文在虚折射的基础上提出了逆虚折射干涉法，通过虚折射波场和原始折射波场的互相关，并对所有位于固定相位点上的检波点进行叠加，重构出逆虚折射波场.通过逆虚折射与超级虚折射的叠加，保证了不同偏移距下折射波振幅恢复的一致性，显著提高折射波的信噪比，有效提取弱信号.同时，本文采用反褶积干涉法来压制由于互相关和褶积产生的子波旁瓣的影响，弥补低频和高频能量的损失，改善恢复的折射波场的稳定性和分辨率.该新方法不需要知道近地表复杂速度模型的信息，可以将虚折射的勘探孔径恢复到原始地震记录的最大孔径.合成资料和实际资料的计算结果表明，基于反褶积的逆虚折射干涉法能够从低信噪比的资料中，有效恢复出折射波信息. 相似文献
20.
Anisotropic reverse-time migration for tilted TI media 总被引：1，自引：0，他引：1
Seismic anisotropy in dipping shales results in imaging and positioning problems for underlying structures. We develop an anisotropic reverse‐time depth migration approach for P‐wave and SV‐wave seismic data in transversely isotropic (TI) media with a tilted axis of symmetry normal to bedding. Based on an accurate phase velocity formula and dispersion relationships for weak anisotropy, we derive the wave equation for P‐wave and SV‐wave propagation in tilted transversely isotropic (TTI) media. The accuracy of the P‐wave equation and the SV‐wave equation is analyzed and compared with other acoustic wave equations for TTI media. Using this analysis and the pseudo‐spectral method, we apply reverse‐time migration to numerical and physical‐model data. According to the comparison between the isotropic and anisotropic migration results, the anisotropic reverse‐time depth migration offers significant improvements in positioning and reflector continuity over those obtained using isotropic algorithms. 相似文献