VS与VP垂直摆倾斜仪观测数据对比分析

基于通海台VS、VP两种类型垂直摆倾斜仪同时段观测数据研究,对比分析2种类型的垂直摆的技术参数,观测数据年变化、日变化形态,内在质量精度,同震响应情况.经过研究发现:从技术参数来说,VP分辨率优于VS;2种类型仪器的观测数据年变化、日变化形态相似、数据变化特征相似,内精度接近,但是它们的同震响应特征差异大,VS对地方小震的响应优于VP,VP的同震响应振幅明显大于VS,VP的同震响应时间明显短于VS.

东北日本地震波速度、Vp／Vs和各向异性结构：对俯冲带水迁移过程的探讨

本文利用区域地震初至波到时数据,通过地震层析成像研究获得了东北日本俯冲带上地幔(深至约150km)的P波速度(VP)、S波速度(VS)、VP/VS和P波各向异性结构.结果表明,低速及高VP/VS比异常体主要分布在火山下方的下地壳和地幔楔中,其与低频地震的分布吻合,该区域与俯冲板块脱水所释放的流体及其导致的部分熔融密切相关;俯冲的太平洋板块内可能由于脱水脆化导致的双层地震带区域则没有表现出整体的高VP/VS值,其可能与俯冲板块内部含水矿物含量有关;俯冲板块内双重地震带区域及上覆地幔楔薄层主要表现为与海沟平行的方位各向异性和正的径向各向异性,其可能是由于含水矿物的脱水使橄榄石晶格结构发生了从A型到B型的变化所引起的.我们研究表明,结合地震波速度和各向异性结构能够加深对俯冲带内水运移过程的认识.

江苏常熟台VS与VP型倾斜仪观测数据对比分析

通过对江苏常熟台VS与VP两个型号的垂直摆倾斜仪记录的2015~2016年地震事件波形数据进行对比分析,结果发现:在记录远震时,VP型宽频带垂直摆倾斜仪明显优于VS型垂直摆倾斜仪;在记录近震时,VS型垂直摆倾斜仪会产生同震阶跃,变化幅度大于VP型宽频带垂直摆倾斜仪的变化幅度。

Comparison of VP broadband tiltmeter and VS vertical pendulum tiltmeter

Vertical pendulum(VP) tiltmeter is a kind of earthquake precursor observation equipment,which is used to record the interaction force associated with astronomical tidal tilts caused. Currently, VP broadband tiltmeter and vertical sensor(VS) vertical pendulum tiltmeter are primarily used. In this paper, we compare the two different instruments by using four aspectsdmechanical structure, circuitry, zeroing, and bandwidthdbased on their working principles and applications. We conclude that VP broadband tiltmeter is more superior compared with VS vertical pendulum tiltmeter because of its higher bandwidth and degree of automation.

利用接收函数研究四川威远地区地壳结构特征

利用在威远地区布设的40台宽频带流动地震仪记录的远震波形数据,提取了径向P波接收函数.接收函数中可以看到清晰的Moho面转换波,并且在此震相之前存在一组正负相间的震相.通过合成测试,判断负震相C2为沉积层基底的PpSs+PsPs震相.通过拾取C2震相的到时,与建模合成的接收函数进行对比,得到了研究区沉积层厚度的分布.正震相C1可能是沉积层基底PpPs震相或康拉德界面转换波.在这两种情况下,C1震相的到时随射线参数的变化趋势相反,前者表现为负斜率,后者表现为正斜率.利用这一特征,对各台站C1震相的成因进行了分析,威远背斜之外主要为正斜率,推断存在Conrad界面.然后通过H-κ叠加估计了研究区地壳厚度和平均波速比,并使用共转换点(CCP)叠加方法获得了研究区Moho面和壳内界面的起伏形态.结果显示,研究区沉积层厚度在3.0~7.0 km之间,威远背斜较薄,自贡台凹较厚;研究区地壳厚度40.9~49.2 km,平均约44.1 km,整体上表现出背斜区域厚,向斜等区域薄的特征.在背斜之外的区域,Conrad界面埋深大约为19 km.本文推断威远背斜上、下地壳在挤压环境下均发生增厚,上地壳顶部沉积盖层在隆升过程中遭受剥蚀,而下地壳得到了相对完整的保存.研究区波速比横向变化较大,在1.71~1.92之间,平均约1.79,与全球大陆平均值相同.研究区存在两个高波速比区(>1.85),威远背斜东段与李家场褶皱交汇处可能存在小规模的地幔物质上涌;而自贡台凹在受到地壳顶部较厚沉积盖层影响的同时,中下地壳可能受到了川滇块体壳内热物质的影响,使地壳平均波速比明显增高.威远背斜核部和自流井背斜东南区域地壳平均波速比相对较低,其地壳成分可能主要为长英质或中性岩石.

应用L_(p)拟范数稀疏约束的纵横波速比直接反演

纵横波速比(vP/vS)是识别气藏、描述储层特征和判别岩性的重要解释工具。目前主要是通过反射系数近似方程反演得到纵、横波速度,再进一步计算纵横波速比,但是这种间接计算方法会产生累积误差。为了直接从叠前地震数据反演纵横波速比,文中提出了一种新的广义弹性阻抗方程,再进一步推导出一个与纵横波速比、纵波速度、密度相关的纵波反射系数近似方程。为了得到精度较高的反演结果,基于推导出的反射系数近似方程,提出一种基于Lp拟范数稀疏约束的叠前地震反演方法,并通过交替方向乘子算法求解。将提出的直接反演方法应用于理论模型和实际数据,并与间接反演方法相对比,结果表明该直接反演方法的反演结果精度较高,对含气储层的边界刻画更清晰。

基于热重力改正的接收函数与重力联合估计技术及福建地区的应用

接收函数与重力联合估计技术是获取台站下方地壳厚度和波速比参数的一种有效手段,重力数据的引入可改善传统接收函数H-κ叠加法在壳内多次波信号不清晰时估计不准的问题.在大地热流较高的地区,热重力扰动成为布格重力异常的不可忽略的重要组成部分,此时常规接收函数与重力联合估计技术并不适用.本文给出基于热重力改正的接收函数与重力联合估计技术,通过热重力改正削弱热异常对重力数据的影响,同时采用接收函数Ps震相与重力数据的联合约束算法,避免多次波不清晰而引入误差的问题,实现高热流背景地区地壳厚度和波速比的有效估计.模型测试验证了本文技术的有效性和稳健性,给出了启动热重力改正的阈值(-10 mGal).典型高热流背景的福建地区实际数据应用结果表明,福建地区地壳向沿海地区减薄(约28 km),闽西和闽东南地区泊松比偏高(>0.26),暗示其下方存在地壳减薄的同时伴随着幔源物质的底侵.

VP型宽频带潮汐观测仪的研制

摆式潮汐观测仪是记录由天体相互作用力引起的地倾斜固体潮变化的地震前兆观测设备。基于VP型宽频带潮汐观测仪的研制过程论述其原理及应用,得出VP型宽频带潮汐观测仪具有频带宽、易操作、采样率高的特点。

对Walk-away VSP记录上一组波的分析

利用正演模型、其他井间地震资料和VSP速度资料,分析了Walk-awayVSP记录上一组波的性质。分析结果表明这是纵波震源所激发的纵波在地表浅处某个强阻抗差界面上产生的转换横波。由于这种波具有纯横波的运动学特点,因此可以用于计算横波的速度。

承德地震台VP型宽频带垂直摆运行效能分析

与VS型垂直摆各项参数进行对比,分析VP型宽频带垂直摆具有的优势。采用VS、VP型垂直摆记录资料,对比数据连续率、完整率及固体潮记录能力、同震变化等;分析VP型垂直摆精度、潮汐因子绝对误差、相位误差等,以偏离正常年变背景为基准,判断其数据记录是否异常,并分析年变特征,拟合观测数据分析异常特征,通过R值评分,进一步分析承德地震台VP型宽频带垂直摆映震能力。分析发现,VP型宽频带垂直摆记录固体潮和同震曲线的能力较好,精度较高,潮汐因子误差及绝对误差较小,产出数据更为可靠,异常信息更为明显,映震能力更高。

利用接收函数方法约束西沙碳酸盐岩台地沉积厚度与速度结构

碳酸盐岩台地的沉积厚度和弹性波速度是评估珊瑚礁发育规模以及结构稳定性的重要参数。本文根据西沙地区琛航岛和永兴岛流动地震台站所记录的远震接收函数波形,通过识别沉积底部产生的转换横波及其多次波震相,精确拾取震相走时信息。同时参考岛屿钻井资料和人工地震探测结果,计算获得了台站下方碳酸盐岩台地的沉积厚度、平均纵波速度和波速比。结果显示:永兴岛和琛航岛下方沉积体的平均纵波速度约为3.5km·s^(-1),波速比约为2.42,平均厚度分别约为1.35km和1.55km。计算获得的平均厚度与西沙钻至基底的测井结果较为一致(约1.257km)。琛航岛沉积厚度略大于永兴岛(约200m),表明碳酸盐岩台地沉积基底的起伏或与生物礁沉积相的差异有关。

基于多台站的接收函数和重力联合反演确定莫霍面起伏和地壳平均波速比

地壳厚度和波速比是研究地壳结构和组分的两个重要参数,可为区域构造研究提供重要约束。接收函数被广泛地用于确定地壳厚度和波速比,例如H-κ方法或H-κ-c方法,但是该方法只能确定台站下方的地壳厚度和速度比,当地震台站分布稀疏时,很难约束台站间的横向不均匀性。另一方面,重力数据也可用于莫霍面的起伏变化研究,它在横向上覆盖很好,有较高的分辨率,但在纵向上分辨率相对较低。为此,本研究提出了一种联合反演算法求解莫霍面深度和地壳波速比参数。联合反演算法综合考虑了接收函数在纵向上的较高分辨率和重力数据在横向上的较高分辨率,同时拟合区域内所有台站上的接收函数和区域重力数据。模型测试表明联合反演算法较单一的接收函数反演更精确,特别是对于地壳厚度的确定。

基于P波接收函数资料的华南大陆东部地壳结构研究

华南大陆是由扬子块体和华夏块体拼合而成,并经历了多期次的后期改造,研究块体间的深部结构差异对于理解华南大陆的构造演化历史具有重要意义.本文基于布设在华南大陆东部的流动宽频带地震台阵资料,计算了远震事件的P波径向接收函数,并利用Pms谐波分析方法获得了地壳各向异性分布.结果显示,研究区地壳各向异性具有明显的横向分段特征.JSF(江绍断裂带)附近与断裂带走向一致的地壳各向异性快波方向指示断裂带可能切穿整个地壳.在大别造山带、扬子块体和华夏块体南部,地壳各向异性快波方向与区域主压应力方向近垂直,指示该区域地壳变形可能受菲律宾海板块俯冲和太平洋板片俯冲后撤的远程效应的影响.此外,本文利用新的H-κ-c叠加方法获得了测线下方地壳厚度及平均波速比.结果显示,扬子块体的地壳厚度薄于两侧的华夏块体和大别造山带,速度比也较低(约1.7),指示地壳以长英质和酸性岩石为主.Airy地壳均衡理论预测的地壳厚度指示29°N以南的地壳密度要低于以北的区域.以南的低密度及低波速比可能与菲律宾海板块北西向俯冲和太平洋板块西向俯冲后撤导致的地壳物质垂向分异拆沉有关.

利用接收函数方法重建丽江—小金河断裂及其邻区的地壳结构

造山作用和岩浆作用等会使Moho面形态及壳内物质组分发生改变.复杂的地质构造会使经典H-k扫描的结果产生偏差.在经典H-k扫描的基础上发展了接收函数地壳平均P波、S波速度扫描技术,理论模型测试表明,该方法具有较高的稳定性和可靠性.我们将该方法应用在丽江—小金河断裂及其邻区,结果显示在Moho面倾斜、地壳各向异性的情况下有很好的应用潜力.结果表明:丽江—小金河两侧的地壳厚度存在明显差异,北侧地壳厚度在45~57 km,南侧地壳厚度在54~60 km,且在峨眉山大火成岩省内带的东北地壳厚度达到最大,超过60 km;丽江小金河周边地区的k值为1.6~2.0,横向分布不均匀;峨眉山大火成岩省喷发时,上涌的岩浆在峨眉山大火成岩省内带东北缘的地壳底部形成了底侵层,这使得该区域Moho面倾角超过20°,地壳较厚且k值较高.

南平地震台地倾斜仪器资料分析对比

该文利用南平地震台VS垂直摆倾斜仪、DSQ水管倾斜仪和VP宽频带倾斜仪3套仪器产出的观测数据资料,运用分析对比研究方法,从连续性、稳定性、M2波潮汐因子等方面出发,对南平台地倾斜仪器观测资料进行分析对比,以对观测仪器性能进行综合评价,为今后地震数据分析提供一定的研究依据。

玛沁—靖边剖面S波资料研究与探讨

对玛沁—靖边剖面深地震测深S波资料处理解释,获得本区S波二维地壳速度结构和波速比结构.结果表明, 该区S波二维速度结构和波速比结构,沿剖面存在着明显的差异.剖面西段和海原地区下方呈现S波速度偏低,而波速比偏高的结构特征;剖面中段和东段的S波速度和波速比正常.根据S波速度结构和波速比结构的横向变化特征,讨论了两大异常区岩性的变化.推测海原大地震孕育发生不仅与构造活动有关,而且与该区的岩石性质有关.

利用接收函数方法研究蒙古中南部地区地壳结构

2011年8月至2013年7月中国地震局地球物理研究所与蒙古科学院天文与地球物理研究中心在蒙古中南部区域布设了宽频带流动地震台阵,这为开展远东地区深部结构的精细探测提供了有利的数据基础.利用台阵记录的远震地震事件,采用P波接收函数的H——(-κ)叠加分析和共转换点(CCP)叠加方法获得了台站下方的地壳厚度及平均波速比.结果显示研究区的地壳厚度介于39 km至45 km之间.整体上Moho面埋深从西北往东南方向逐渐变浅.在蒙古主线性构造两侧地壳厚度呈现区域性变化特征,东南部地区地壳厚度较薄,约为39 km,而西北部地区地壳较厚,达45 km,为此推测蒙古主构造线可能是地壳的一个陡变带.此外,研究地区地壳的平均波速比值(V_p/V_s)在1.70到1.79之间,均值为1.75,低于全球大陆的平均值1.78,这可能暗示着该区其地壳是缺少铁镁质的.研究还发现测线的西北与东南地区其地壳波速比值较高,推测是古生代铁镁质地壳的残留或是新生代岩浆底侵的反映.

中国东北地区高分辨率地壳结构:远震接收函数

利用分布在东北地区的国家地震局台网、NECESSArray台网、吉林大学在长白山及其周边地区布设的26个临时台站总计259个台站接收到的16,070条高质量的P波接收函数,采用H-k和CCP(Common Conversion Point,共转换点)叠加成像方法,获得该区高分辨率的地壳结构.观测结果显示,东北地区莫霍界面深度和地表高程总体呈镜像关系;西部大兴安岭—太行山重力梯级带附近存在莫霍界面深度陡变带;中部的松辽盆地地区受晚中生代的地壳拉伸作用影响,地壳厚度较薄,北部的小兴安岭地区和南部的华北北缘造山带可能同样受拉伸运动影响,具有较小的地壳厚度;松辽盆地莫霍界面深度由西向东逐渐减小,推测这与太平洋板块俯冲作用有关;东部地区莫霍界面结构比较复杂,依兰—伊通断裂与敦化—密山断裂之间出现复杂震相,可能与该区存在地幔物质的底侵作用有关;长白山火山地区地壳厚度较大,对应较高的波速比,推测在该区地壳内存在岩浆囊.

深水钻井中浅水流灾害问题及其地球物理识别技术

在深水钻井中,浅水流是一种常见的地质灾害。中国正在进行深水油气勘探,十分有必要开展这方面的地质灾害研究。介绍了浅水流的形成机制及地球物理特性。目前用于识别和预测浅水流的手段有测井和反射地震两大类方法。主要介绍了几种用于参数提取的地震反演方法,如传统Dix反演、叠后振幅反演、层析反演、叠前振幅反演等。

南黄海OBS数据转换横波分析及其地质意义

多分量地震勘探在减小地球物理反演问题多解性的同时提供了更丰富的地下信息,可以从量化的意义上真正实现岩性勘探.由于地壳结构的复杂性及转换横波的特殊性,南黄海地壳结构研究中基本未涉及横波.本文使用南黄海OBS数据,在不同剖面上对比分析纵横波走时、视速度以及质点运动轨迹,基于纵波理论模型对转换横波震相进行射线追踪和走时试算,识别并拟合了来自不同地层的转换横波震相.研究表明,北部坳陷中主要发生了PPS转换,转换界面为陆相沉积层底界面.千里岩隆起区除了发生转换界面为陆相沉积底界面的PPS转换还有转换界面为海底的PSS转换.断层活动引起岩石破碎,高波速比特征的断层边界为胶莱盆地在海上部分的边界圈定再添证据.千里岩地区高速地层成分含有花岗岩,其纵横波速比为1.67~1.68;推测北部坳陷中的海相沉积北-南地层不同,依次为碳酸盐岩及砂岩两类地层.