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为了快速而且廉价地获取北京市详细的场地响应和浅层速度结构，应用于地震动模拟和地震灾害预防，我们开展了微动观测技术和处理方法研究.本文利用2007年夏季北京五棵松地区进行的几个微动观测实验数据，使用单台H/V谱比法分析场地的卓越频率及其对应的放大系数，并对比了不同地震仪和观测时间对H/V曲线的影响；应用高分辨率F-K频谱分析方法从微动台阵数据中得到Rayleigh波的频散曲线并使用邻域算法反演出浅层速度结构.H/V结果表明该地区卓越频率在2.1～2.2 Hz之间，对应的放大系数下限约为3；利用微动H/V方法得到的场地卓越频率具有较高的稳定性.微动台阵反演结果给出了比较合理的波阻抗界面深度和层平均速度结构，认为地下80多米处的波阻抗界面是决定场地卓越频率和其场地放大系数的主要界面.本研究表明微动技术应用于评估城市地震场地响应和浅层速度结构是可行且易于实施的. 相似文献
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以美国加州强震观测计划(CSMIP)的6个土工台阵和日本Hosokura矿台阵为研究对象, 以323组三分量地表和地下地震动峰值数据为基础, 按照台阵场地的软硬和土层分布, 将其分为基岩、 土层和ldquo;土层/基岩rdquo;台阵. 对于同一类台阵记录的所有地震, 分别按照震级和地表地震动峰值的大小将其分类. 对于同一类台阵的各类地震, 分别对加速度、 速度和位移峰值沿深度的变化进行统计分析, 得到沿深度变化的峰值比, 并且用非线性最小平方法, 采用指数衰减模型, 对峰值比沿深度变化曲线进行拟合. 通过对各类场地的各类地震的分析, 得到了地震动峰值沿深度变化的初步规律. 相似文献
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基于空间自相关法从粤港澳大湾区短周期密集台阵的21个观测点记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线，并反演得到了广州市番禺区内布设的台阵下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示：台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低，介于1.17 km/s到1.59 km/s之间；0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s，表明通过空间自相关法可以有效地获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层的精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段，将在未来城市地区的浅层结构探测中发挥重要作用。 相似文献
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地震背景噪声成像方法已成为21世纪地震学的伟大突破之一，其原理是，对2个台站记录的连续背景噪声信号进行互相关计算，得到台站间的格林函数，利用经验格林函数得到面波速度函数，获取面波频散特性，用地震层析成像方法对面波速度进行反演，得到地球内部的速度结构。其应用近年来日益广泛，涉及各向同性和各向异性的速度结构成像、大地震前后速度结构变化监测、体波联合成像、衰减结构成像、地震定位精度提高、噪声源分布和物理起源探究、强地面运动评估等。其优点是不需要等待天然地震或使用对环境构成威胁的人工爆破，所有台阵都可以当作源，拓宽了频带范围，可以获得较多短周期频散数据，提高反演分辨率。 相似文献
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深反射地震剖面法为了获取深部结构特征常常采取大的偏移距采集数据.目前公开发表的相关资料中,鲜有利用深反射地震炮集数据获取近地表的结构特征.为此,本文通过正演测试了相关数据处理流程,即利用有限差分正演了起伏地表模型的大偏移距地震单炮弹性波场特征,通过共检波点域面波信号F-K频谱叠加构建新方法,从深反射地震数据集中提取了高品质的多阶面波频散曲线,再利用多阶面波联合反演获得了近地表的结构特征.在前述正演流程基础上,利用跨越班公湖—怒江缝合带的SinoProbe深反射地震剖面中的实际炮集数据,求取了基阶和一阶瑞利波频散曲线,联合反演后得到近地表横波速度结构.该结果与初至波走时反演获取的纵波速度结构具有较好的一致性,且在近地表的浅层分辨率较纵波速度结构特征更高,而更与已有地质认识相吻合.本文提供的相关数据处理流程表明利用深反射地震炮集数据,也能够获取近地表浅层的横波速度结构. 相似文献
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为了对比天然源面波勘探不同台阵布局的探测效果， 筛选出探测成果可靠、 效率高和便于野外施工的天然源面波勘探台阵阵形， 在天水市黄土覆盖区的同一场地分别用4种常见的阵形进行数据采集试验， 并对各种阵形数据使用空间自相关法或扩展空间自相关法提取相应的频散曲线， 通过反演得到了试验点地下的浅层速度结构模型. 分析对比试验结果表明: 4种台阵提取的频散曲线数值很相近； 频散谱能量集中度较高的是嵌套式等边三角形和圆形台阵， L形和直线形台阵相对分散； L形台阵低频段(4—8 Hz)比直线形台阵差， 其高频段(8—40 Hz)比直线形台阵好. 针对直线形台阵在高频段信噪比较低的情况， 在确保探测成果可靠性的前提下， 为了提高探测效率， 提出了在同一直线形台阵开展天然源与人工源面波联合勘探的数据采集方法. 实验结果证实， 这种联合勘探方法不仅可弥补直线形台阵高频段的不足， 确保探测精度和结果的可靠性， 而且还能实现“高低”频兼顾， 即“深浅”兼顾. 相似文献
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南北地震带北段位于青藏高原东北缘,包含阿拉善块体、鄂尔多斯块体、青藏块体和四川盆地等多个活动块体。这些块体,尤其是它们的交界部位,具有十分复杂的结构。本文首先利用在天水布设的较小型台阵,对数据做空间自相关来提取频散曲线,采用传统成像方法得到地下50 m内浅层速度结构;之后应用背景噪声面波成像方法,背景噪声面波周期较短,路径覆盖密集,获得10~22 s的群速度和相速度信息;近年来,随着越来越多密集台阵的布设,延伸出一些基于密集台阵的新方法,如程函方程成像和赫姆霍兹成像。利用这种方法,得到20~70 s面波相速度图及各向异性信息;地震中面波周期较长,此地区比较复杂,需要对浅层速度做约束,而对10 km以上更浅层信息,需要通过面波另外一个特性进行解释。通过计算得到相同周期下,振幅纵横比反映深度大小的信息,但密集台阵数据过多,九分量NCF计算量更大,利用云计算的方法,大大节省了计算的时间。本文主要包括以下几点:(1)为了对比天然源面波勘探不同台阵布局的探测效果,筛选出探测成果可靠、效率高和便于野外施工的天然源面波勘探台阵阵形,我们在天水市黄土覆盖区的同一场地分别用4种常见的阵形进行了数据采集试验,并对各种阵形数据用SPAC或ESPAC方法提取了相应的频散曲线,通过反演得到了试验点地下的浅层速度结构模型。分析对比试验结果表明:4种台阵提取的频散曲线数值很相近;频散谱能量集中度较高的是嵌套式等边三角形和圆形台阵,L形和直线形相对分散;L形低频段(4~8 Hz)比直线形差,高频段(8~40 Hz)比直线形好。针对直线形排列在高频段信噪比较低的情况,在确保探测成果可靠的前提下,为了提高探测效率,提出了在同一直线形排列上开展天然源和人工源面波联合勘探的数据采集方法。实验结果证实:这种联合方法不仅可弥补直线形高频段的不足,确保探测精度和结果的可靠性,而且还能做到"高低"频兼顾,即"深浅"兼顾。(2)南北地震带北段位于东昆仑断裂带东段以北的青藏高原东北隅构造区,是研究青藏高原东北缘同周边块体相互作用的重要区域,也是研究大陆块体强震孕育模式的重要试验场。本文利用2013年12月到2015年5月密集台阵记录的数据,通过互相关方法提取瑞利波的经验格林函数,利用相匹配滤波的时频分析技术测量瑞利波相速度频散曲线。采用背景噪声面波成像方法得到南北地震带北段地区10~22 s的瑞利波群速度和相速度分布图,结果较好地匹配了块体边界及断层走向。(3)目前面波层析成像是研究地壳上地幔结构的重要方法,并且随着密集台阵的布设,出现了一些基于密集台阵的面波层析成像新方法。本文利用南北地震带北段密集台阵数据,通过自动获取面波相速度方法(ASWMS),得到20~70 s的瑞利面波相速度分布图像及方位各项异性。通过将本文结果和前人研究成果相结合,对南北地震带北段区域的低速层分布、活动块体边界及变形信息有了更深的认识。联合两种基于台阵的成像方法,可以使我们获得较为完备的壳幔结构,从而可以对该区的活动地块分界及其相互作用有较为深入的认识。(4)随着背景噪声研究的发展,九分量背景噪声互相关函数得到越来越多的应用。然而,大规模密集台站往往产生海量的数据集合,利用这些数据计算九分量噪声互相关函数的计算量过大,难以在传统计算模式下快速完成。本文提出一种基于云计算的九分量噪声互相关函数的计算方法,可以利用弹性的云计算服务,实现海量噪声互相关函数计算的分解和加速。我们将此技术应用于"中国地震科学台阵探测–南北地震带北段"674个宽频带台站2014–2015年的三分量连续记录,获取了所有台站间的九分量噪声互相关函数。总体计算共完成了约22万条台站对路径上近14.9亿条单天互相关函数的计算,整体平均耗时约为10.2小时。完成等量计算,传统计算模式需要耗时近6个月,基于云计算的NCF计算技术实现了近400倍的增速,并可以弹性地扩充。我们分析了所得九分量噪声互相关函数中瑞利面波的ZH振幅比,并同天然地震中瑞利面波的振幅比进行了比较,验证了计算结果的可靠性。基于云计算的噪声互相关函数计算方法,为利用现代计算技术处理海量数据提供了重要参考。 相似文献
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利用华北科学探测台阵180多个宽频带台站2007年的连续记录，得到了台站之间噪声互相关函数.通过对三个分量记录的相关运算，获得了Rayleigh波和Love波的经验格林函数，分析了其信噪比随周期的变化和高信噪比台站对的方位分布.利用经验格林函数的非对称性和聚束方法，研究了华北科学探测台阵地震噪声的方位分布，及其季节变化特征.尽管噪声源的分布随季节有轻微变化，但全年的分析结果表明，10～32 s周期内华北台阵的地震噪声源在各个方向上的分布近于均匀，这为利用噪声成像提供了理论前提. 相似文献
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广东河源新丰江水库位于华南典型断层上，自1959年水库蓄水以来，库区地震活动性明显增强，并发生了6.1级触发地震.然而我们对其地下结构的了解还远远不够，对库区地震的研究也因此存在很多不确定性.为了研究库区浅层地下结构，我们在2015年初在新丰江库区人字石断裂周边布设了42个短周期地震仪的密集地震台网.台间距大约为100~500 m，时间跨度为1个月.我们对获得的每个台站的连续信号分段进行处理，并对任意台站对的信号进行互相关和叠加处理，恢复所有台站对间的经验格林函数（EGF）.然后利用多次滤波分析方法测量瑞利波群速度频散曲线，并反演该区域的群速度分布和三维剪切波速度结构.我们的结果表明，对于这样比较密集的台站间距，高频（0.2~1.2 s）频散信号基本可以得到很好的恢复，且该频段信号对浅层地下结构（<1 km）较为敏感.剪切波速度分布表明该区域人字石断裂位置出现明显的低速分布，并且低速区在断裂南端向两侧延伸，有可能代表与人字石断裂交错的小断裂区域.同时，人字石断裂把该区域划分成了东西两部分，两侧整体上呈现高速异常，与地表山丘相吻合.我们的结果得到了新丰江人字石断裂附近的近地浅层的小尺度精细速度结构，为进一步理解该区域的构造以及地震发生提供了重要依据. 相似文献
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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
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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
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采用深、浅地震反射和钻孔地质剖面相结合的探测方法,对太行山东缘汤阴地堑的地壳结构和隐伏活动断裂进行了研究.结果表明,该区地壳厚度约36~42 km,莫霍面从华北平原区向太行山下倾伏.汤阴地堑是一个受汤东断裂控制的半地堑构造,其基底面形态与莫霍面展布呈"镜像"关系.汤东断裂是1条继承性的隐伏活动断裂,该断裂向上错断了埋深约20 m的中更新世晚期地层,向下延伸至上地壳底部.综合分析深地震反射和已有深地震宽角反射/折射剖面结果,发现深地震反射剖面上的中-下地壳强反射层和壳幔过渡带反射,与深地震宽角反射/折射剖面上出现的中-下地壳正负速度梯度变化层有着较好的对应关系,这表明本区中-下地壳和壳幔过渡带可能为一系列速度递变层或高低速物质的互变层,埋深约15~16 km的强反射带为上地壳与中-下地壳的转换带,壳幔过渡带的底界为地壳与地幔的分界.研究结果为深入理解该区的深部动力学过程、分析研究深浅构造关系、评价断裂的活动性提供了依据. 相似文献
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We have monitored changes in seismic velocity due to longwall coal-mining in the Selby coalfield, Yorkshire, England by. ten repeated surveys of a surface seismic reflection profile. The direction of face advance in the Barnsley Seam, at 550 m depth, was parallel to the orientation of the profile. The traveltime of a strong reflection event from an anhydrite bed at 150 m depth was measured after processing the data with standard techniques. As the face advanced, the traveltime increased by about 4% overall. In detail, the progressive increase in traveltime correlates well with empirical calculations of differential subsidence between the surface and the anhydrite. However, the magnitude of the change must principally be accounted for by a decrease in seismic velocity, which we attribute to a reduction in the vertical effective stress. 相似文献
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为了获得三维地震透射成像技术在活断层探测中的有效性和应用价值的评价，在银川盆地中北部布设了一个三维地震透射台阵，利用该台阵获得的基底初至折射波和莫霍界面反射波资料，采用有限差分反演、时间项反演和连续速度模型反演方法，对台阵区域基底及上地壳结构进行了分析.结果表明：研究区基底呈东西浅、中部深的界面形态，且西陡东缓，最深处大致位于芦花台至西大滩一带，埋深达7 km.芦花台断层、银川—平罗断层、黄河断层在研究区内均表现为北北东走向的速度差异条带，且断层两侧基底及沉积界面埋深存在显著变化.芦花台断层东倾，倾角较陡，延伸至研究区基底之下；银川—平罗断层倾向西，是一条超基底的隐伏断层；黄河断层西倾，延伸深度超过研究区基底.本探测结果证明，初至折射波与莫霍面反射波探测相结合的三维地震透射台阵技术能够给出研究区上地壳三维细结构图像，不仅可以揭示主要断裂的展布位置、浅部空间形态和特征，而且可以揭示断裂向基底之下的延伸状况. 相似文献
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The main problem in seismic prospecting is to infer from the observed reflection response the distribution of density and seismic velocity with depth. This process is generally called the inversion of the reflection data. For plane waves propagating through plane parallel stratification, it can be shown that at any depth the ratio between the amplitude of the transmitted and reflected wave satisfies the Riccati equation. Based on this equation we have formulated an iterative inversion method, which is found to be suitable for numerical computations. We have applied this method on synthetic reflection data, and found that it provides a very fast and accurate inversion. 相似文献
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Shotpoint gathers from conventional reflection seismic surveys contain both reflected and refracted waves. In this study shot records were processed and analyzed, and the data were modeled with reflected, refracted, and reflected-refracted waves to fit the recorded data. The result is a detailed velocity model. The inverse problem for refracted waves was solved by using the Wiechert-Herglotz inversion. A 500-km-long 26-fold reflection seismic line from the Barents Sea, north of Norway, has been investigated. The data show high velocities, multiple reflections, and various types of noise. To test the method a total of 34 shot gathers were analyzed along this line. The aim of the interpretation was to determine the velocity in the seafloor and the near-surface sediments. It is possible to map the vertical as well as the lateral velocity distribution in detail. Depending on the length of the streamer and the velocity gradient in the sediments, the calculated depth varies between 300 and 500 m below the seafloor. These velocities were also compared to the stacking velocities obtained from the reflection seismic data to see how the velocities determined by different methods were related. The velocity distribution in the sediments is one of the key factors in seismic interpretation. The technique discussed in this paper can contribute to velocity information both in the processing and interpretation of seismic data. 相似文献
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The seismic K-Horizon is the key to gaining understanding on the deep supercritical geothermal rocks in Southern Tuscany. The K-Horizon is hosted in metamorphic rocks, which cause strong seismic wavefield scattering resulting in a poor signal-to-noise ratio. Our study aims to reveal high-resolution seismic images of the K-Horizon below a geothermal field in Southern Tuscany, using an advanced three-dimensional seismic depth imaging approach. The key seismic pre-processing steps in the time domain include muting a large amount of persistent noise based on the statistical analysis of the seismic amplitudes, and tomostatics technique to correct for static effects. We carried out seismic depth imaging using Kirchhoff Pre-Stack Depth Migration and Fresnel Volume Migration techniques. Each migration technique was tested with constant and heterogeneous three-dimensional velocity models. Due to the difficulties in determining emergent angles for this low signal-to-noise ratio data set, the migration results with the heterogeneous three-dimensional velocity model show less coherent reflections compared to the migration results using the constant velocity model. Both velocity models however lead to relatively the same structure and depth of the K-Horizon, indicating the similarity of the average velocities along the wave propagation paths in both velocity models. With both velocity models Fresnel Volume Migration yields the K-Horizon with better reflection coherency and higher signal-to-noise ratio than standard Kirchhoff Pre-Stack Depth Migration. Nevertheless, both migration techniques have been able to reveal the K-Horizon with relatively high resolution and provide a reliable basis for geothermal rock characterization as well as steering of the first geothermal well penetrating the K-Horizon. 相似文献
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通过在上海地区开展深、浅地震反射、地震宽角反射/折射、高分辨地震折射和大地电磁测深等联合剖面探测, 获得了该地区近地表至Moho面的精细速度结构、电性结构和深浅构造关系.结果表明, 该地区地壳可划分为上、中、下三个组成部分.其中，上地壳厚为12～14 km，波速为57～59 km/s；中地壳厚度约为10 km，波速为59～62 km/s；下地壳厚为10～11 km, 波速为62～63 km/s，Moho面深度约为32 km.剖面浅部地质构造复杂，共解释出12条特征明显的断裂.其中，除3条断裂错断结晶基底（G界面）并向下延伸至上地壳底界面外，其他断裂均在深度3～5 km以上终止或收敛于G界面之上.此外，仅在剖面西侧基底下部约13～15 km埋深处发现一厚度在2 km左右的壳内高导层.所以，在综合各方面资料后分析认为，在剖面经过地区不存在发生大地震的深部构造条件，近地表所存在的活动断层是未来产生对该区有影响地震的震源区. 相似文献