OBS纵波资料镜像叠前时间偏移处理

四分量海底地震仪(OBS)是一种新的接收仪器,其获得的地震数据信息量大,整体信噪比较高,频率成分丰富,具有较高的使用价值。OBS用于研究深部地壳结构已取得较好进展,但较少应用到油气勘探和盆地研究中。在南海西北部采用大容量气枪阵列(0.083m3)作为震源、利用OBS记录气枪震源的反射和折射信息,在油气勘探中是一种新的尝试。为正确使用OBS地震资料,必须采用不同于常规地震资料处理的方法,文中开拓性地使用了镜像叠前时间偏移处理方法。镜像叠前时间偏移处理方法是利用海面多次波进行成像的技术,包括OBS资料矢量保真处理、P分量(压力分量)和Z分量(垂直分量)的叠前处理和镜像叠前时间偏移处理等;其中矢量保真处理主要进行检波点位置二次重定位和检波点方向重定位及倾角校正,P、Z分量的叠前处理包括零相位化处理与地震道修改,P、Z矢量合并(P and Z summation)、剩余静校正、镜像叠加和多次波衰减等。采用镜像叠前时间偏移处理方法获得的剖面获得了较好的成像效果。

南海北部陆缘OBS2018–H2测线地壳结构初步结果

南海北部陆缘洋陆转换带实施的OBS2018–H2测线的地壳速度结构,将为探讨南海张裂-破裂机制提供重要证据。文章介绍了OBS2018–H2测线前期数据处理流程,包括多道反射地震数据处理、海底地震仪OBS(Ocean Bottom Seismometer)数据格式转换、炮点和OBS位置校正,以及OBS震相的初步识别,并对地壳结构进行了初步分析。结果表明:炮点和OBS位置校正效果良好;多道反射地震数据为建立初始速度模型提供了良好约束;OBS综合地震剖面识别了多组清晰的P波震相,包括Pw、Pg、PmP和Pn震相。根据测线西侧OBS36、OBS37两台站的震相分布特征初步估算台站下方地壳厚度约为6~7km,与根据多道地震剖面LW3的双程走时估算的厚度6~9km大致相符。

南沙地块OBS2019-2测线数据处理与震相识别

为揭示南海南部陆缘的地壳结构,研究其张裂-破裂机制,开展共轭陆缘对比,我们在南沙地块礼乐西海槽附近的洋陆转换带上完成了OBS2019-2测线的探测工作。相较于北部陆缘,南部陆缘已有的海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)测线较少,对深部地壳结构的研究也较少,因此OBS2019-2测线就尤为重要。文章重点阐述了OBS2019-2测线的数据处理工作,包括UKOOA文件制作、数据格式转换、位置校正、单个台站综合地震记录剖面的生成等,然后在剖面图中对各类深部震相(Pg、PcP、PmP、Pn)进行识别追踪,并建立初步的模型;使用Rayinvr软件进行走时试算工作,验证了震相识别的准确性。处理结果显示OBS2019-2测线的深部震相清晰,最远震相可以连续追踪到120km以外,数据整体质量良好,能为后续速度建模和构造解释等工作提供坚实基础。

利用H/V方法研究琼北火山区的浅表层地质变化特征

海南琼北活火山作为华南沿海重要的第四纪火山,一直受到国内外学者的广泛关注,目前对该火山的形成演化已开展了大量深部地质结构的研究,但对其表层地质结构特征仍然缺乏详细了解。水平-垂直频谱比法(简称H/V方法)已被广泛应用于浅表层地质结构的研究,本文基于35个便携式微功耗地震仪组成的流动台阵观测数据,采用经典全波场H/V_((full))和瑞利波椭圆率H/V_((Ray))分析方法,获得了琼北火山区H/V曲线峰值频率(F_(0))和放大倍数(A_(0))的空间变化特征。琼北火山区H/V曲线峰值频率变化强烈,以长流-仙沟断裂为界,断裂西南侧很难从H/V曲线中获取清晰的F_(0)和A_(0),而断裂东北侧则存在明显的F_(0)和A_(0)。结合已有地质资料,本文认为长流-仙沟断裂西南侧处于凹陷区,其浅表层火山岩未发生明显的风化作用,而东北侧位于隆起区域,地表火山岩受到了比较严重的风化作用。这一研究结果表明,H/V方法可反映表层火山岩的风化状态,火山岩出露场地H/V曲线的峰值频率和放大倍数随风化作用程度的增强而表现得更加明显。本研究为琼北火山区浅表火山岩风化状态和地震危险性评估提供了重要的信息支撑。

主动源海底地震仪横波模型的自动搜索与非唯一性分析

主动源海底地震仪探测在海底结构的研究中发挥着重要作用,其中转换横波数据模拟为研究海底构造和物质属性提供了精确依据。本文针对现行转换横波模拟技术存在的步骤繁琐、难以确保最优解和无法进行非唯一性分析等问题进行研究,提出了基于模型解空间和目标函数的模拟技术,形成了主动源转换横波数据模拟的新方法,该方法可借助计算机程序实现结构模拟的自动化。在南海西北陆缘的西沙地块OBS2013-3测线上对该方法进行验证,分别利用单台PPS震相和全体台站的PSS震相走时数据进行模拟试验。结果表明,本文的方法能够提供对于最优模型的快速、准确搜索和非唯一性范围的估计。这一方法有助于提高主动源海底地震仪转换横波数据模拟的效率,并为结果的可靠性和稳定性提供更好的保障。

中国台湾海峡OBS地震记录中二次Ps震相的特征及应用

在海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)广角地震记录剖面上,经常可以见到震相清晰且连续的多次波信号,多次波和初至波是由相同的震源信号产生的,也是地壳真实结构的反映。但是在通常的OBS数据处理过程中,经常将多次波作为无效信号剔除掉,对其属性及应用的研究比较少。文章通过对中国台湾海峡南部OBS探测测线HXN01数据的处理,对多个台站记录到的二次震相进行了识别与拾取,并以OBS0106台站为例,对识别出的二次Ps震相进行了系统的研究分析,发现二次Ps震相的波形特征和质点运动轨迹与初至震相相似,但波形最大振幅值明显大于初至震相。通过Rayinvr射线追踪方法模拟,确定了二次Ps震相的主要反射层,并发现加入二次震相后,台站下方浅部沉积层射线覆盖密度有显著提升,射线覆盖的区域也明显增加,为沉积层精细结构的反演提供了更为丰富的数据基础。另外,对理论模型的地壳结构进行加入二次Ps震相前后的反演测试,结果显示加入二次Ps震相数据后,沉积层的界面深度误差得到明显的改善。