任意空间取向TI介质中体波速度特征

对于倾斜叠层和非垂直裂隙岩层,用具有任意空间取向对称轴的TI(ATI)模型来描述更符合实际观测.本文基于坐标变换的方法,研究任意强弱ATI介质中体波速度的角散和方位变化特征.研究结果表明,ATI介质中体波速度随传播方向变化的速度图案相对TI对称轴确定,此确定的速度图案与TI的Thomsen参数相关;速度特征只依赖于传播矢量与对称轴的夹角.因此,随着TI对称轴取向的空间变化和测线方位的变化,体波速度图案呈现多样性变化,并具有一定的对称性、渐变和重复性.研究结果有助于进一步的理论研究和各向异性资料处理解释.

任意空间取向TI介质中速度随方位变化特征

本文基于任意空间取向TI介质中坐标变换的方法,扩展研究了任意强弱、具有任意空间取向对称轴的TI介质中体波相速度和群速度的方位变化;通过模型数值计算,获得了相速度与群速度方位变化图案,并比较了二者偏差.研究发现,各向异性越强群速度与相速度的偏差越大;并且,TI对称轴的空间取向和测线方位影响速度方位变化.相对于TI对称轴,速度方位变化图案不变;但是,随着TI对称轴空间取向和测线方位的改变,其速度方位变化呈现一定的规律性.研究结果可以精确地预测任意空间取向TI介质中速度方位变化,有利于地震各向异性数据处理与解释.

任意空间取向TI介质中体波速度特征分析

基于任意空间取向TI介质(简称ATI)中体波速度和偏振解析解,通过模型数值计算给出ATI介质中体波群速度和相速度的变化特征,说明TI空间取向与测线方位对速度的影响。研究表明,体波群速度图案和相速度图案相对TI对称轴固定,随TI对称轴倾角及其相对测线方位角的变化呈现出一定的对称性和重复性;可以针对ATI地区的地质情况,给出体波群速度和相速度变化图案,为进一步的理论研究提供便捷。此结果也可以直接用于VSP(垂直地震剖面)和井间地震资料的分析研究。

东海陆架盆地新生代扩张率的估算

东海陆架盆地是位于中国大陆东部边缘大陆地壳之上的边缘海盆地。盆地新生代构造演化经历了断陷（初始沉降）和坳陷（热控沉降）两个阶段。本文利用钻井及地震反射剖面资料，通过钻井古地层剥蚀量和剥蚀时间的恢复，应用Ｍｃｋｅｎｚｉｅ（１９７８）的均一拉伸模式和Ｓｃｌａｔｅｒ（１９８５）的双层拉伸模式对陆架盆地，主要是浙东坳陷的西湖凹陷进行了基底沉降和地壳岩石圈扩张率的定量估算。计算结果表明东海陆架盆地沉降速率早期较快，后期变慢。西湖凹陷新生代以来地壳岩石圈扩张率，在凹陷北部（Ｄ８００测线）为４０％—５０％，中部（Ｄ６８８测线）为１００％—１４０％，南部（Ｇ４５５测线）为６０％—１２０％

任意空间取向TI介质中P波四次时差系数特征

同类反射波(非转换波)走时偏离双曲,称为非双曲或四次时差,在长排列各向异性地震资料处理中需要校正.本文基于我们导出的水平界面任意空间取向TI(ATI)介质中同类反射波四次时差系数(A_4)的精确解析解,数值计算研究P波四次时差系数特征.正演结果表明,ATI条件下A_4系数随CMP测线方位变化的特征不仅与TI介质的各向异性参数有关,而且与TI对称轴的空间取向密切相关;TI介质的各向异性参数和TI对称轴的倾角决定了A_4变化特征,而且TI对称轴的方位决定了A_4随测线方位变化的对称性.此研究结果将对各向异性解释及参数反演有参考意义.

ATI介质中四次时差系数解析近似

非双曲(远偏移距)时差为各向异性介质中正、反演研究,特别是各向异性参数估计提供了重要信息.本文在任意空间取向TI(ATI)介质水平界面同类反射波四次时差系数(A_4)精确解的基础上,进一步讨论我们推导得出的ATI介质中四次时差系数解析近似解,比较随CMP测线方位变化的近似解与精确解之间的差别,为利用近似解来解析研究ATI介质中非双曲时距以及参数反演提供有价值的信息.结合实际岩性资料的数值研究表明,ATI条件下四次时差系数近似解与精确解之间存在差别,不仅表现在A_4系数的大小及符号特征上,更突出地表现在A_4系数随方位的变化特征上;在强各向异性条件下,近似解相比精确解存在较大误差.但在各向异性参数满足0<ε—δ<0.15、|δ|<0.20的情况下,对于TI对称轴的特殊倾角范围(75°～80°),近似解与精确解的差别很小,可用近似解进行各向异性观测解释及参数反演.

首都圈地区远震基底PS波分裂研究

远震PS波的一个重要优势是其携带台站下方介质的各向异性信息.本文基于首都圈数字地震台网2002-2003年记录的高精度远震波形资料,从基底PS转换波入手,采用三分量PS波分裂偏振分析方法,获取各个台站下方来自基底的PS波分裂参数,包括快波偏振方向和快、慢波的时间延迟等,分析台站下方浅部地壳介质的各向异性特征.几个台站的研究结果显示,该方法保持了原始波场的信息,可以用来分析PS波分裂特征;短周期台站记录的远震来自基底的PS波具有干扰少、信噪比高的特点,存在分裂现象,各台站快慢波时差超出我们的预期值,平均在0.1-0.2 s左右.此研究可与横波分裂相对比,对于认识地壳各向异性及其内部的应力状态,分析其构造及地震活动现象有较大的意义.

任意空间取向TI介质中长排列非双曲动校正公式优化(英文)

常规长排列非双曲动校正公式是在VTI介质中得到的,它不能满足任意空间取向TI(ATI)条件下的扩展.本文以VTI介质中非双曲动校正公式为基础,基于我们推导得出的ATI介质中精确四次时差系数解析解和NMO速度解析解,给出ATI介质中长排列优化的非双曲动校正公式.通过与各向异性射线追踪方法计算所得出的"精确走时"结果对比,研究表明优化后的非双曲动校正公式能精确地描述任意强弱、ATI介质中随测线方位变化的走时曲线,可以用来替代耗时、多偏移距、多方位的射线追踪方法正演拟合ATI介质中长偏移距反射走时,为利用非双曲时距的各向异性参数反演提供理论基础性认识。

沉积盆地中地震波速度与地层年代的关系

地层年代确定是地质学研究领域的重要课题,地质类定年方法具有各种不利因素.本文选择地球物理方法确定地层年代,以中国大陆沉积盆地为研究区,通过对盆地中实测速度、深度和年代三者间关系的深入研究,应用统计、拟合和扫描的方法,建立了中国大陆沉积盆地中速度、深度和年代之间的定量关系,此关系式为测定年代提供了一种新的方法.利用此关系式计算了沉积盆地基底的年代范围,并与同位素实测的年龄作了比较,表明该方法可以粗略确定稳定基底年代.计算基底年龄和实测数据之间存在误差。

SKS波对地壳裂隙各向异性的响应--理论地震图研究

穿透含裂隙、裂缝地壳8s视周期的SV波的理论地震图研究表明,当地壳平均裂隙密度高于0.01即横波各向异性高于1%时,非对称面内不同方位的SKS波均发生分裂;地震图中直接的记录显示是切向T分量上出现SKS波的振动,其振幅随地壳平均裂隙密度的增大而增强,甚至能与径向R分量上的振幅相当.局限于上地壳的强裂缝各向异性同样能引起SKS分裂.长周期SKS波分裂对地壳内裂隙、裂缝的分布缺乏分辨率.直立平行排列裂隙、裂缝使得SKS分裂T分量记录特征具有方位对称性,这来自于HTI介质中快、慢波偏振和到时差随方位变化的对称性;而倾斜裂隙、裂缝使得该方位对称性丧失.对实际观测SKS分裂的偏振解释需要考虑地壳裂隙各向异性,特别是断裂附近的强裂缝各向异性.

横向各向同性介质和斜方介质各向异性参数的约束条件

Thomsen提出的横向各向同性（TI）介质各向异性参数（α0、β0、ε、δ、γ，）是各向异性理论研究和实际资料处理中的常用参数，Thomsen参数的取值必须符合物理学定律和实际地学情况，随意的取值可能导致无意义乃至错误的结果．本文根据热力学定律和弹性常数的物理意义，结合大量的实测数据，提出常见TI介质的Thomsen参数需要满足以下约束条件：1／4〈f=1-β02／α02〈1；ε〉-f／2；1／2-1〈δ〈2（1／f-1）；-1／2〈y〈（1＋2e）／4（1-f）-1／2．Thomsen参数ε、δ、γ的取值区间主要受P、S波参考速度比β0／α0的约束，其值可正可负，实测参数中￡和y正多负少；α0/β0、ε、δ、γ的取值范围都有上下界，而e没有上限；γ与ε正相关且取值上限受到ε的限制；ε、δ与γ之间不存在明显的约束．鉴于椭圆各向异性介质和薄互层等效TI介质在实际应用中的普遍性，专门给出了这两种介质各向异性参数的附加约束条件．一些在实际资料中可观测到的P波特殊偏振方向和SV波三叉现象也能为各向异性参数提供额外的约束．之后，我们将TI介质弹性常数和各向异性参数的约束条件扩展到对正交各向异性介质弹性常数和各向异性参数的约束．本文提出的各向异性参数约束条件简单实用，为各向异性理论研究和数值模拟中参数的选择提供依据，为实际资料的各向异性参数反演提供约束，既能避免出现无物理意义的研究结果，又能加速反演的搜索过程，提高生产效率，具有理论指导意义和实际应用价值．

忽略TTI介质对称轴倾角的可行性

假设横向各向同性(TI)介质的对称轴是垂直的(VTI)或者水平的(HTI)能给实际资料处理带来便利,然而实际TI介质的对称轴往往是倾斜的(TTI),忽略对称轴倾角可能给各向异性参数提取和成像带来偏差,因此需要研究是否能、以及什么条件下能忽略TTI介质对称轴倾角.本文通过理论研究和数值分析研究了与TTI介质弹性性质最接近的VTI介质(OAVTI)的弹性常数和各向异性参数与原TTI介质的弹性常数和各向异性参数之间的联系与差别.结果表明:OAVTI介质各向异性参数与原TTI介质各向异性参数之间的差别可统一表示成F(α0/β0,ε,δ,γ)ξ2的形式,其中F(α0/β0,ε,δ,γ)是无量纲各向异性参数(ε,δ,γ)的线性函数,ξ是对称轴倾角;ξ的大小对各参数的误差起主导作用,一般不建议忽略20°～25°以上的对称轴倾角;当ξ较小时,即使是对强各向异性的TTI介质作VTI近似,引起的P波各向异性参数误差也很小,因此在纵波资料处理中忽略TTI介质对称轴倾角通常是可行的;即使在小ξ条件下,倾斜对称轴对SV波也有显著影响,因此在转换波资料处理中,不建议忽略TTI介质的对称轴倾角.本文的研究为分析忽略TTI介质对称轴倾角的可行性提供了理论依据和简便的判据.

镇海—温州断裂分段性及新生代构造应力场研究

镇海—温州断裂带的新构造活动具分段性,即可分为明显活动的北段,具一定活动的中段及不活动的南段.新生代构造应力场至少可分为两期:第Ⅰ期时代为老第三纪,主压应力方向为NW-SE;第Ⅱ期时代为第三纪及第四纪,主压应力方向为NEE-SWW,现代应力场仍受此控制.新构造活动的分段性可与各分段构造应力场期次的恢复结果相对应.

三维弯曲界面炮集P波反射时距特征分析

对于三维反射地震,文中将三维弯曲界面视为倾向和倾角变化的三维倾斜界面的包络,并依据三维倾斜界面反射提出计算三维弯曲界面P波反射时距的一种新方法。该方法基于倾角CDP理论,从界面反射点出发,给出地表CDP网格点,由检波点位置计算炮点位置,得到三维地震的炮点网格和检波点网格的分布关系,最终计算P波的三维反射时距。炮集数值模拟的结果表明,该方法有较高的计算效率,便于分析反射时距随炮点位置的变化,特别能揭示界面反射点位置和时距的关系。三维弯曲界面和三维倾斜界面的反射时距特征对比表明,仅从同一测线方位的时距难以将这两种类型的界面反射区分开来,但比较不同方位的时距差异可以解决这一问题。

来自海底高速层径向波的理论地震图研究

本文利用各向异性反射率技术计算理论地震图,提出海底高速薄层会产生沿高速层水平传播的波(简称径向波),这种波在水层中作为P波,在固液界面激发下行横波,该均匀横波以临界角入射高速薄层,在层内作为超临界角的非均匀横波水平传播,再以临界角转换为上行传播的均匀横波,最终在固液界面上行透射转换为水层中P波.高速薄层传播的径向波不同于界面折射波,也不同于具有频散的面波和通道波.理论地震图的研究表明,径向波具有线性时距,能与海底强反射具有同等振幅水平;径向波有其振幅、时距位置和斜率这些观测记录参数,分别对应高速层的厚度、深度和近似的横波速度;径向波可以克服折射波解释中遇到的振幅强弱和高速层速度等困难.径向波可作为探测海底高速薄层的有力工具,对于研究高速层屏蔽、海底反射类型的多样性和相应的资料处理解释有重要意义.

浅层人工地震和地质雷达在城市活动断层探测中的联合应用--以鹤壁市汤东断裂为例

浅层人工地震勘探是探查城市隐伏活动断层最有效的手段之一,然而受近地表探测盲区和探测分辨率的限制,该方法难以获取活动断层超浅层上断点的准确埋深位置。地质雷达探测方法在一定程度上可弥补浅层人工地震勘探的不足。为探索浅层人工地震勘探和地质雷达探测的联合应用效果,分析其在城市隐伏活动断层探测中的应用潜力,选取河南省鹤壁市汤东断裂西支为研究对象,并在冯屯村和前交卸村分别开展联合探测,获取高信噪比的浅层人工地震反射剖面和地质雷达剖面。浅层人工地震勘探揭示的冯屯村处汤东断裂西支上断点埋深为60~70 m,地质雷达探测揭示的上断点埋深约为2.5 m,结合平均沉积速率推测汤东断裂西支在冯屯村的最新活动时代约为25 ka。浅层人工地震勘探揭示的前交卸村处汤东断裂西支上断点埋深为50~60 m,地质雷达探测揭示出汤东断裂西支在前交卸村处未造成近地表约10 m以内的地层断错。研究结果表明,在城市隐伏活动断层探测中,采用浅层人工地震勘探和地质雷达探测相结合的方法,不但可有效确定活动断层的位置,且可进一步约束活动断层上断点的准确埋深,有利于指导后期地震地质勘探中的探槽和钻孔布设。

基于海域地震资料的多次波及其鬼波的时距解释

当前陆域活动断层研究的相关理论方法已比较成熟,但针对海域的活动断层探测和研究还很缺乏。由于海域中水表和海底等强反射面的存在,多次波及其鬼波将对海域地震记录造成干扰,有效模拟多次波及其鬼波是进行多次波识别和压制的前提。近海及构造复杂区往往存在倾斜界面,基于水平界面假设的传统多次波压制方法难以准确地去除多次波的影响。文中结合海域地震记录及其采集方式,基于倾斜界面多次波的时距解析,针对近海等构造复杂区的实际记录利用简化模型预测多次波,给出了来自不同界面(包括倾斜界面)的多次波及其鬼波的时距特征,且与实际记录相吻合,其结果可提高地震资料的观测解释能力;在此基础上,利用时距信息人工合成理论地震记录,进行常规地震数据处理,进一步认识不同界面的多次波时距、速度及其造成的层面假象等特征。本研究结果有利于有效识别和预测海域地震记录中的多次波,为多次波的压制提供理论依据,进而为海域地震活动构造探测研究提供一定的帮助。

利用弹性张量解析表达式识别任意空间取向TI介质

利用任意空间取向横向各向同性介质(ATI)的弹性张量解析表达式,分析ATI弹性常数之间的内在关系,得到一个判断ATI介质的必要条件。假若介质弹性矩阵满足这个ATI必要条件,可做ATI假设,确定可能的ATI对称轴空间取向。此时,如果通过坐标变换得到的是VTI弹性矩阵,就说明介质确实是ATI介质,这就完整地解决了从包含21个非零元素的弹性矩阵判断介质是否ATI的问题。数值算例验证了这种方法在剔除非ATI弹性矩阵时的便捷与识别ATI介质时的可靠。

利用地面穿透雷达测定华盛顿州威拉帕沙堤八次大震沉降事件的证据

测定俯冲带全新世地震的一种新方法是将地面穿透雷达，振动取芯和加速同谱测定年龄的结果综合起来，用于研究华盛顿西南威拉帕湾以西的沙堤岬年龄。

大陆正断层几何形：地震学提供的约束条件

应用大震的远震体波研究爱琴海地区大陆正断层下倾的几何形。脆性上地壳和 塑性下地壳的解耦可能以无震韧性方式发生。