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来自海底高速层径向波的理论地震图研究

地球物理学报 2018年第1期61卷 216-229页

作者：姚陈郝重涛中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

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... 详细信息

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.

关键词：理论地震图海底高速层径向波传播机理

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任意空间取向TI介质中体波速度特征

地球物理学报 2007年第2期50卷 546-555页

作者：郝重涛姚陈中国地震局地质研究所北京100029

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... 详细信息

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.

关键词： TI介质任意空间取向坐标变换速度特征

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ATI介质中四次时差系数解析近似

地球物理学报 2009年第8期52卷 2074-2083页

作者：郝重涛姚陈中国地震局地质研究所北京100029

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... 详细信息

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.

关键词： TI介质任意空间取向四次时差系数(A4) 近似解精确解

横向各向同性介质和斜方介质各向异性参数的约束条件

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地球物理学报 2011年第11期54卷 2819-2830页

作者：李磊郝重涛中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

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... 详细信息

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／***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．

关键词：各向异性横向各向同性正交各向异性各向异性参数负泊松比

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忽略TTI介质对称轴倾角的可行性

地球物理学报 2012年第6期55卷 2004-2013页

作者：李磊郝重涛中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

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... 详细信息

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.

关键词： TTI介质各向异性横向各向同性倾斜对称轴弹性张量

任意空间取向TI介质中P波四次时差系数特征

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地球物理学报 2008年第4期51卷 1172-1179页

作者：郝重涛姚陈中国地震局地质研究所北京100029

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.... 详细信息

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.

关键词： TI介质任意空间取向 P波反射四次时差系数(A4) 变化特征

SKS波对地壳裂隙各向异性的响应--理论地震图研究

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地球物理学报 2016年第7期59卷 2498-2509页

作者：姚陈郝重涛张广利中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

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... 详细信息

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.

关键词：理论地震图 SKS波分裂裂隙密度偏振和时差地壳各向异性

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东海陆架盆地新生代扩张率的估算

地质科学 1999年第1期34卷 29-39页

作者：郝重涛叶洪中国地震局地质研究所

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Ｍｃｋｅｎｚｉ... 详细信息

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％

关键词：东海陆架盆地断陷阶段基底沉降扩张率

Optimized nonhyperbolic moveout correction equation of long-offset seismic data for TI media with an arbitrary spatial orientation

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Applied Geophysics 2010年第4期7卷 336-347,400页

作者：郝重涛姚陈张建中中国地震局地质研究所北京100029 内蒙古地震局呼和浩特010051

The conventional long-offset nonhyperbolic moveout equation is derived for the transverse isotropic media with a vertical symmetric axis（VTI）.It cannot be extended to the transverse isotropic media with an arbitrary spatial orientation of symmetry axis（ATI）.In this paper,we optimize a modified long-offset nonhyperbolic moveout equation for ATI media based on the conventional nonhyperbolic moveout equation and the exact analytical solution of the quartic moveout coefficient（A_4） and NMO velocity for ATI media that were derived in our previous *** with the exact traveltimes of the ray-tracing algorithm for anisotropic media,this optimized equation can be used to calculate the traveltime varying with survey line azimuth in arbitrary strong or weak ATI *** can replace the time-consuming, multi-offset,and multi-azimuth ray tracing method for forward modeling of long-offset reflection traveltimes in ATI media,which is useful to further anisotropic parameter inversion using long-offset nonhyperbolic moveout.

关键词： TI media arbitrary spatial orientation nonhyperbolic moveout equation reflection traveltime long-offset