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相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
地球介质自组织性对地震波走时和振幅的影响   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
本文采用随机介质描述地球内部大尺度背景场上存在的小尺度不均匀性和自组织结构;文中没有采用传统的层状网格结构,提出了块状结构来描述复杂的二维自组织结构的方法,分别以高斯型、指数型和von Karman型等自相关函数描述各向同性和各向异性非均匀分布自组织特征;采用射线追踪分析了不同分布特征自组织结构对地震波运动学和动力学特征参数的影响;结果表明,由于地球内部介质的自组织性存在,地震波射线轨迹可能发生明显的畸变; 不同偏移距处,地震反射振幅减弱或增强; 自组织结构从高斯型到von Karman型,在小尺度上表现更大的非均匀性,因此走时和振幅表征依次更强的平均效应.  相似文献   

2.
VTI介质中非线性对地震波频率和频宽变化的约束   总被引:4,自引:3,他引:4       下载免费PDF全文
采用改进型FCT有限差分法分别模拟各向同性、具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)以及非线性VTI介质中地震波场,随后采用小波分析探讨VTI介质中非线性对地震波频率和频宽变化的约束.数值模拟及分析结果表明:介质各向异性会引发地震记录中各波型的能量随炮检距的变化,而介质各向异性与非线性的耦合作用则会进一步加剧这种变化.在遵守能量守恒原理的前提下,介质的非线性会引发地震波场中各波型间能量的再分配.同时还会引发地震波速度的波动,且随着入射角的增大,波动幅度变小.这些现象在频率域内的响应表现为主频和频宽的降低或增大、地震记录中与各波型相对应的瞬时主频和频宽峰值出现时刻的偏移以及它们随炮检距变化而表现出的幅值波动.在本文给定的弱非线性介质中(非线性炽较薄且远离震源),在震源能量较低的情况下,介质的非线性效应会造成地震波瞬时主频和频宽相对于线性介质情况分别为1/10~1/4和1/10~1/3左右的变化量.此外,随着入射波能量的下降,介质非线性所造成的地震波瞬时特征(振幅、主频、频宽)的变化量减小,但随着地震波在穿越非线性介质时路径的加长,非线性作用的累积效应使得波形畸变和频率分布特征的变化(尤其是频宽)等现象得以维持.  相似文献   

3.
不同模式自组织介质中声波传播特性的比较研究   总被引:4,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
中型和大型尺度结构构造分区性, 使得地球内部介质地震波速度表征出大尺度的确定性模型, 而小尺度上微孔和裂隙的存在会导致地震波速度分布的随机扰动, 即自组织模型. 目前地震学中常用的6种模式自组织模型为: 高斯型、指数型、自相似型、白噪声、Flicker噪声和Brown 噪声. 我们从其滤波因子入手, 比较了不同模式的自组织模型特征, 结合有限差分法地震记录模拟及地震波特征分析, 对比了上述6种模式自组织介质中声波传播特性. 结果表明:地震波对不同模式的自组织介质的地震响应不同, 如波形、能量、振幅等. 由此我们可以通过分析实际地震记录的复杂性特征来鉴别其自组织类型, 从而更好地解释实际地震资料.  相似文献   

4.
为了定量地反映复杂非均匀介质非均匀地质体的尺度大小,本文利用统计学方法建立了能够很好地描述复杂非均匀介质特征的随机介质模型,模型参量自相关长度描述了非均匀介质横向和纵向上非均匀体的平均尺度。基于所建立的随机介质模型通过速度的横向变化和速度标准差分别探讨了自相关长度与非均匀体尺度之间的关系。对速度横向变化的研究表明:随机介质内速度具有一定均值和方差并呈随机扰动特征;随着模型自相关长度的增大,非均匀体尺度也随之增大。通过速度标准差的研究得出自相关长度与非均匀体尺度之间关系的拟合公式,利用此公式可以定量地获取非均匀体尺度的实际大小。  相似文献   

5.
基于统计学方法建立了随机-均匀介质模型,利用有限差分法进行正演模拟,根据地震剖面中散射波同相轴随着模型横向自相关长度的增大其连续性逐渐变好的特点,通过相干技术研究了散射波同相轴的连续性.研究结果表明,当模型横向自相关长度与地震波长比值较小(a/λ<1)时,散射波同相轴连续性较差,其相干值变化不明显;当模型横向自相关长度与地震波长比值较大(a/λ>1)时,散射波同相轴连续性明显变好,其相干值明显增大.  相似文献   

6.
二维粘弹性随机介质中的波场特征分析   总被引:12,自引:5,他引:7  
通过交错网格有限差分正演,模拟了平面地震波在二维粘弹性随机介质模型中的传播及其自激自收时间记录.为研究粘弹性随机介质模型中的波场特征,我们在理论记录(垂直分量)剖面上选取两个时间区段;在这两个不同的时间区段上,分别计算剖面的三个统计特征(横向中心频率、纵向中心频率、波场能量相对值).这样,对应每一个粘弹性随机介质模型,我们均可计算得到6个不同的波场特征量.我们通过在二维粘弹性随机介质中的正演模拟,研究当自相关长度以及粘弹吸收系数变化时,对应的上述波场特征量的变化特点,最终得出了若干结论。  相似文献   

7.
二维横各向同性弹性随机介质中的波场特征   总被引:9,自引:4,他引:5  
本文通过交错网格有限差分正演.模拟了平面地震波在二维横各向同性弹性随机介质模型中的传播及其自激自收时间记录.为研究横各向同性弹性随机介质模型中的波场特征,我们在五个不同的时间区段上,分别计算剖面的三个统计特征(横向中心频率、纵向中心频率、波场能量相对值).这样,对应每一个横各向同性弹性随机介质模型.均可计算得到15个不同的波场特征量.我们通过在二维横各向同性弹性随机介质中的正演模拟.研究当自相关长度以及介质的各向异性系数变化时,对应的上述波场特征量的变化特点.证实了在随机介质模型中.各向异性系数的变化会引起波场记录上的某些统计特征的变化,归纳得出了若干结论.  相似文献   

8.
随机介质表征的地球介质自组织性,体现了地球内部复杂介质的统计性特征,对理解地球内部构造和动力学演化有重要的意义.波前愈合效应是自组织介质散射效应的体现,会导致高频近似射线理论的计算走时和真实波场到时有一定的差异.为了研究射线理论在自组织介质中的适应性范围,本文选取高斯型和指数型自相关函数来描述自组织介质,采用非均匀化多尺度方法进行大尺度地球模型的波场模拟.利用互相关方法求取背景速度场与附加自组织介质速度场之间的波场走时差,并与由射线理论得到的走时差进行比较.结果表明,非均匀化多尺度方法在节省计算时间的同时,又可保持计算精度.介质相关长度越小、波长越长且传播距离越远时,波前愈合效应越强.当相关长度a、波长λ以及传播距离L之间满足a/(λL)1/2≤0.5时,波前愈合效应显著,且随着比值减小两者差异增大,波前愈合效应在增加,在该范围内射线理论计算走时的误差较大.  相似文献   

9.
二维弹性随机介质中的波场特征   总被引:18,自引:6,他引:12       下载免费PDF全文
通过波动方程的交错网格有限差分正演,模拟了地震波在二维弹性随机介质中的传播及其自激自收时间记录.本文将理论记录剖面分割成三个不同的时间区段,在三个时间区段上分别计算并提取剖面的统计特征.运用正交试验设计和分析方法,本文全面研究了混合型弹性随机介质的五个统计特征(自相关长度、粗糙度因子、扰动标准差、纵波背景速度、纵横波速度比)及其交互作用与各种波场特征之间的关联,并得出了若干结论.  相似文献   

10.
VTI介质中地震波反射波合成记录的方法研究   总被引:1,自引:1,他引:1  
在向向异性介质中,由于地震波的相速度和群速度有较大差异,相角和群角不同,相速度、群速度及群角相与角之间的关系比较复杂,因此与各同性相比较,计算地震波相速度,群速度及群角就更加困难,其合成地震记录的难度也就之增大,本文根据VTI(具有垂直对称轴的横向各向同性)介质中地震波的运动学特征,应用射线追踪方法,计算了VTI介质中的地震波的旅行时,并合成了反 地震记录,这为反射地震波的旅行时及速度分析提供了基础。  相似文献   

11.
The propagation of seismic waves through Earth models with slightly random lateral and vertical inhomogeneities superimposed on one composed of layers with vertical velocity gradients was investigated. The maximum deviation of velocity from a mean value at a given depth and a correlation distance derived from a two-dimensional smoothing filter were two parameters used to vary the amplitude and size of the velocity anomalies. The resulting models show short discontinuous reflectors scattered about at various depths throughout the model, and are thus in agreement with many deep seismic reflection experiments. On the other hand numerical experiments using ray-tracing techniques showed that the effect of the lateral and vertical velocity anomalies is to scatter the energy, and break up the continuous travel-time lines from vertical gradient models into travel-time segments with different slopes similar to those observed in many long range seismic refraction experiments, and to those resulting from layering effects in the media. Many of the numerical experiments which modelled the random crust produced a Pg segment and a P* segment with an apparent Conrad discontinuity at a depth of 10–20 km, this apparent depth being related to the correlation distance.When a seismic wave propagates through a heterogeneous Earth the amount of its energy which is converted into scattered energy will be a function of the inhomogeneous characteristics of the medium through which it has passed. If a ray passes through a homogeneous Earth the energy arriving at an array station should be relatively coherent whereas if the ray encounters lateral and vertical inhomogeneities its energy will be incoherent and much more complex. A series of coherency measurements done on array recordings of earthquakes at various distances showed that large lateral and vertical variations in complexity exist for different ray paths through the Earth with the region below the 650 km discontinuity in the mantle tending to be much simpler than the region just below the lithosphere.  相似文献   

12.
Summary It has been found that when seismic energy propagates along the surface of the homogeneous crust beside usual Rayleigh waves, it produces certain instability in layers through which it propagates. In the light of this instability, a type of motion corresponding to longitudinal wave will be prominent in horizontal component compared to the vertical component; while transverse wave will be prominent in the vertical component but weak in the horizontal component, a contradiction with the existing knowledge. This has been identified withP F phase. On taking the medium of propagation as slightly heterogeneous which allows existence of low velocity layer, a few larger number of such instabilities have been found. Velocity equation for Rayleigh waves for such media reveals existence of different velocities corresponding to vertical and horizontal components. Table for these velocities has been furnished.  相似文献   

13.
While velocity contrasts are responsible for most of the events recorded in our data, the long wavelength behavior of the velocity model is responsible for the geometrical shape of these events. For isotropic acoustic materials, the wave dependency on the long (wave propagation) and short (scattering) wavelength velocity components is stationary with the propagation angle. On the other hand, in representing a transversely isotropic with a vertical symmetry axis medium with the normal moveout velocity, the anellepticity parameter η, the vertical scaling parameter δ, and the sensitivity of waves vary with the polar angle for both the long and short wavelength features of the anisotropic dimensionless medium parameters (δ and η). For horizontal reflectors at reasonable depths, the long wavelength features of the η model is reasonably constrained by the long offsets, whereas the short wavelength features produce very week reflections at even reasonable offsets. Thus, for surface acquired seismic data, we could mainly invert for smooth η responsible for the geometrical shape of reflections. On the other hand, while the δ long wavelength components mildly affects the recorded data, its short wavelength variations can produce reflections at even zero offset, with a behavior pattern synonymous to density. The lack of the long wavelength δ information will mildly effect focusing but will cause misplacement of events in depth. With low enough frequencies (very low), we may be able to recover the long wavelength δ using full waveform inversion. However, unlike velocity, the frequencies needed for that should be ultra‐low to produce long‐wavelength scattering‐based model information as δ perturbations do not exert scattering at large offsets. For a combination given by the horizontal velocity, η, and ε, the diving wave influence of η is absorbed by the horizontal velocity, severely limiting the η influence on the data and full waveform inversion. As a result, with a good smooth η estimation, for example, from tomography, we can focus the full waveform inversion to invert for only the horizontal velocity and maybe ε as a parameter to fit the amplitude. This is possibly the most practical parametrization for inversion of surface seismic data in transversely isotropic with vertical symmetry axis media.  相似文献   

14.
大陆架科学钻探CSDP-2井的垂直地震剖面测量   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
南黄海海相地层的地震波场特征和层位标定一直是困扰地震勘探的重要问题.为了近距离、高精度和高分辨率地观测井周围构造特征和岩石性质引起的波场变化,为地震资料的采集、处理与解释提供地震波衰减规律、速度与层位标定等信息,对大陆架科学钻探CSDP-2井实施了近零偏移距垂直地震剖面(VSP)观测.针对海相地层顶部强反射界面地震波穿透难的问题,采用了大容量气枪震源并设计了气枪阵列组合方式,提高了激发地震波的能量,获得了强反射界面之下清晰的PP、PS下行波和上行波信号.采用了三分量偏振合成、组合滤波和波场分离等处理方法,对VSP观测数据进行处理,获得了海相三叠系—志留系的精细的纵波、横波速度结构和地层吸收因子等物性数据,建立了钻井地层、测井、VSP上行波和多道地震剖面对应关系,实现了不同尺度的地质和地球物理属性资料的有效衔接,标定了钻井地质剖面上各深度地质体的地震反射特性,厘定了过井地震剖面上反射同相轴的地质属性.此次观测取得的纵波、横波速度信息,成为建立南黄海海相地层速度模型主要的资料来源,也是地震资料的岩性反演处理不可缺少的信息.  相似文献   

15.
本文提出了一种利用反射波走时曲线计算垂向非均匀介质速度和反射界面深度的方法。当在地球表面没有获得来自地下某一深度范围内介质的任何信息时,可以认为这一深度范围内的地震波速度具有连续性。利用来自其底部反射界面的反射波走时曲线,可以计算出该深度范围的地震波速度结构。对三种模型进行了理论计算,所得反演解与真实值较为一致,其中计算出的反射界面深度最为精确。利用本文提出的方法可以计算两个相邻反射面之间的垂向非均匀速度结构,如低速层等。  相似文献   

16.
挡土墙地震被动土压力的拟动力分析   总被引:5,自引:0,他引:5  
杨剑 《地震学刊》2012,(3):365-371
对地震土压力的研究是地震区挡土墙安全设计的一项重要课题。地震条件下,目前的研究主要是给出了土压力的近似拟静力解析解。本文采用可考虑动力荷载下的周期和纵波及横波效应的拟动力方法,对挡土墙后的地震被动土压力进行分析。在挡土墙后平面滑裂面假设的基础上,考虑了水平和垂直向地震加速度、纵波速度、横波速度、挡土墙摩擦角、填土内摩擦角、填土坡角对地震被动土压力的影响。与Mononobe-Okabe理论的拟静力法不同的是,用本方法得出了沿墙身地震被动土压力是非线性变化的结果,这更符合地震条件下土压力的变化规律。  相似文献   

17.
本文计算了含有高速夹层介质中首波的理论地震图。通过分析得到,当高速夹层薄到一定程度时,就会产生干涉型首波,从而从一个侧面证明了射线理论的局限性。通过对地震波反射—折射系数能量守恒关系的分析,探讨了反射—折射系数大于1的可能性。最后,介绍了一种计算垂向不均匀介质中拉梅问题理论地震图的数值方法——有限差分法。  相似文献   

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