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Resonance Analysis in a High-Rise Building: Combined Translational and Rotational Measurements

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Journal of Earth Science 2024年第3期35卷 1069-1074页

作者： Linpeng Qin Yun Wang Chang Chen Yongxiang Wei Chunqi Liao Yi Zhang Chao Wang Wentao Wan Quanyang Shao School of Geophysics and Information Technology China University of GeosciencesBeijing 100083China Fujian Earthquake Agency Fuzhou 350003China Institute of Geochemistry Chinese Academy of SciencesGuiyang 550081China

0 INTRODUCTION Resonance frequency is an important indicator for structure health monitoring,which can be exacerbated by various natural forces,such as rainfall,earthquakes,and hurricanes(Wu et al.,2021;Shan et al.,2020;Gentile et al.,2016;Moser and Moaveni,2011).Clinton et al.(2006)found that changes in environmental factors could significantly affect the resonance frequency of the Millikan Library;and that compared with temperature,humidity and strong wind have greater impacts on resonance ***,some studies have confirmed the effects of environmental factors through mathematical statistical analyses,including Xia et al.(2006),Yuen and Kuok(2010),and Guéguen et al.(2017).Other studies(e.g.,Astorga et al.,2018)revealed a building’s self-healing ability,where the building’s resonance frequency drifts due to earthquake events,environmental factors,or random forced vibrations could gradually return to its original level,but the recovery time of frequency drift could be considerably different with respect to different environmental factors.

关键词： humidity rainfall earthquake

Deep Underground Earthquake Observation: Small to Moderate Earthquakes and Microearthquakes Identification

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Journal of Earth Science 2024年

作者： Chang Chen Wentao Wan Yun Wang Jinsong Liu Hongyi Li Qiangqiang Miao Yongsheng He Juan Qi Chao Wang Institute of Geochemistry Chinese Academy of Sciences MWMC Research Group School of Geophysics and Information Technology China University of Geosciences College of Electrical and Information Engineering Anhui University of Science and Technology Institute of Engineering Protection Engineering Research Institute of Academy of Military Sciences State Kay Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Beijing China

0 Introduction Small to moderate earthquakes and microearthquakes occur widely and numerously (Luo，

关键词：

Propagation and Dispersion Characteristics of Scholte Wave in VTI Media with the Presence of Irregular Seabed

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Journal of Earth Science 2024年第2期35卷 722-725页

作者： Xiaobo Liu Yun Wang Jianlei Zhang Haifeng Chen Hua Zhang School of Ocean Sciences China University of GeosciencesBeijing 100083China Key Laboratory of Polar Geology and Marine Mineral Resources China University of GeosciencesBeijing 100083China School of Geophysics and Information Technology China University of GeosciencesBeijing 100083China Research&Development Center BGP IncCNPCZhuozhou 072751China National Engineering Research Center for Oil and Gas Exploration Computer Software Beijing 100080China

INTRODUCTION Surface waves propagating along the seafloor are general ly called Scholte waves,and were first discovered and studied in the early 1950s(Kugler et al.,2005;Buchen and Ben-Hador,1996).Scholte waves exhibit a dispersion phenomenon,which implies that their velocity varies with ***-frequency Scholte waves can propagate over long distances on the seabed with little attenuation(Bohlen et al.,2004).The particle mo tion of Scholte waves in a solid medium changes from a retro grade to a prograde ellipse(Klein et al.,2005;McMechan and Yedlin,1981).

关键词： seabed Dispersion implies

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地面与地下深部地震背景噪声对比分析

地球物理学报 2024年第2期67卷 793-808页

作者：万文涛陈畅王赟穆朝民贺永胜汪超中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院"多波多分量"地震研究组北京100083 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 军事科学院国防工程研究院工程防护研究所河南洛阳471000 中国科学院地球化学研究所贵阳550081

深部地下空间具有低于地面的噪声环境,为开展高精度多物理场观测提供了绝佳平台.通过淮南潘一东矿区海拔-848 m的井下巷道和地面的地震联测,我们分析了深部地下与地面的地振动背景噪声特征.对比结果显示,大于1.0 Hz的高频段,地面噪声功... 详细信息

深部地下空间具有低于地面的噪声环境,为开展高精度多物理场观测提供了绝佳平台.通过淮南潘一东矿区海拔-848 m的井下巷道和地面的地震联测,我们分析了深部地下与地面的地振动背景噪声特征.对比结果显示,大于1.0 Hz的高频段,地面噪声功率谱密度(Power Spectral Density,PSD)值高出地下20~40 dB,并呈现随人类活动变化的昼夜模式;而井下观测不存在这一时变规律,地下巷道上覆870 m厚的沉积层有效衰减了浅层或地表的人文噪声.0.1~1.0 Hz频段二者差异相对减小,地面PSD值平均高出地下10 dB.小于0.1 Hz的低频噪声差异较小,或与井下气流干扰和仪器本底噪声有关.在第二地脉动谱的对比中,可发现明显的场地放大效应和地脉动峰的分裂现象.此外,深部地下低噪声环境突显了若干高频非时变信号,根据频域极化分析可厘定这些稳定噪声为井下的固定振动源.上述结果说明深部地下可以为高精度地震观测和震源定位提供优良环境,同时也给深地实验室的后续建设以及相关深地研究提供重要参考.

关键词：地下深部地震观测背景噪声时变偏振分析

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淮南深地地磁总场连续观测与时变特征

地球物理学报 2024年第2期67卷 820-828页

作者：郭良辉王博宋晓林王赟金承奕姚硕史钰峰陆内火山与地震教育部重点实验室(中国地质大学北京)北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 地质过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学) 北京100083 山东航天电子技术研究所山东烟台264000

深地实验室具有电磁干扰小的"超净"地磁观测优势,已成为地磁观测的新平台和研究热点.为了评估淮南深地实验室地磁环境、认识地磁总场时变特征及地下与地面耦合性,我们于2022年在地下巷道(-848 m)和地表(+22 m)同步实施了地磁总场长期连... 详细信息

深地实验室具有电磁干扰小的"超净"地磁观测优势,已成为地磁观测的新平台和研究热点.为了评估淮南深地实验室地磁环境、认识地磁总场时变特征及地下与地面耦合性,我们于2022年在地下巷道(-848 m)和地表(+22 m)同步实施了地磁总场长期连续观测,对观测数据进行了功率谱、小波谱、地磁总场变化特征的分析及与附近的蒙城地磁台比对.研究结果表明:(1)地下无(或弱)磁干扰点位的地磁环境较优越,与蒙城地磁台相媲美,适用于地磁场变化的高精度、长期连续观测;(2)地下地磁观测可有效过滤地表上由工业与人类活动等的电磁干扰,其记录的地磁总场变化与蒙城地磁台具有较好的耦合性;(3)地下磁测可清晰记录地磁总场的平静变化、不同周期磁暴、地磁脉冲等丰富的时变信息,可为地球系统科学研究提供地磁学依据.

关键词：深地实验室地磁总场时间变化观测地磁环境

利用水波初至偏振方位反演海底地震仪位置及方位

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工程地球物理学报 2024年第2期21卷 305-313页

作者：刘劲松刘健李小平李栋青游庆瑜郝天珧邱学林王赟中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 山东能源集团有限公司山东济南250014 山东能源新汶矿业集团有限责任公司山东新泰271200 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院南海海洋研究所广东广州510301

OBS(Ocean Bottom Seismometer,海底地震仪)在布放到海底之后,其方位指向通常是随机的;由于海流等因素的影响,其实际位置通常也会偏离投放位置,因此需要对其位置及方位进行重定位定向。针对目前的定位和定向方法大多基于走时计算,本文... 详细信息

OBS(Ocean Bottom Seismometer,海底地震仪)在布放到海底之后,其方位指向通常是随机的;由于海流等因素的影响,其实际位置通常也会偏离投放位置,因此需要对其位置及方位进行重定位定向。针对目前的定位和定向方法大多基于走时计算,本文首先讨论了利用海底地震仪的水波初至偏振方位进行海底地震仪水平位置及方位重定位定向的线性反演方法和非线性反演方法,给出了线性反演的近似公式,并分析了近似公式的误差;然后,通过大量理论模型试验对比了两种方法的误差及稳定性;最后,对我国南海某地的5台OBS实测数据进行了反演处理。理论模型试验结果表明,在一些特殊情况下,线性反演存在不收敛的情况,而非线性方法则具有较好的稳定性和较高的精度。非线性反演方法采用差分演化算法,对比了直接优化方位角残差目标函数和双差法,结果表明,对于理论模型和实际数据两种方法得到的结果几乎完全相同,但迭代收敛情况双差法明显好于前者,双差法经600余次迭代达到最优稳定状态,而前者在迭代1000多次之后才达到稳定最优状态。

关键词：海底地震仪定位定向偏振反演差分进化双差

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Dix-Type Multi-Component Scholte Wave Dispersion Inversion without Initial Model

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Journal of Earth Science 2024年第4期35卷 1393-1396页

作者： Linjing Zhao Xiangchun Wang Xiaobo Liu School of Geophysics and Information Technology China University of GeosciencesBeijing 100083China Key Laboratory of Intraplate Volcanoes and Earthquakes Ministry of EducationChina University of GeosciencesBeijing 100083China School of Ocean Sciences China University of GeosciencesBeijing 100083China Key Laboratory of Polar Geology and Marine Mineral Resources Ministry of EducationChina University of GeosciencesBeijing 100083China

0 INTRODUCTION Scholte wave dispersion curves contain rich information regarding seafloor media and have therefore attracted increasing attention(Wang et al.,2022;Dong et al.,2021;Du et al.,2020).Ocean bottom seismometer(OBS)data are widely used in the study of seafloor medium information(Wang et al.,2024),and contain rich surface wave information.

关键词： seafloor wave Inversion

横波分裂和纵波方位各向异性在油气勘探中的应用

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地球物理学报 2024年第3期67卷 855-870页

作者：李向阳王赟孙鹏远李乐丁拼搏中国石油集团东方地球物理有限责任公司河北涿州072750 中国地质大学(北京)“多波多分量”(MWMC)团队北京100083 中国石油大学(北京)地球物理学院北京102200

本文首先回顾了横波分裂和纵波方位各向异性应用于油气勘探的发展历程;在此基础上重点讨论了二者在上地壳中的分布情况、相互关系及应用条件.横波分裂是地震波传播经过裂缝时所独有的横波双折射现象,40年的科学研究及生产应用表明这一... 详细信息

本文首先回顾了横波分裂和纵波方位各向异性应用于油气勘探的发展历程;在此基础上重点讨论了二者在上地壳中的分布情况、相互关系及应用条件.横波分裂是地震波传播经过裂缝时所独有的横波双折射现象,40年的科学研究及生产应用表明这一物理现象在上地壳中广泛存在,并主要存在于近地表1200 m以浅.纵波方位各向异性从浅到深在上地壳中分布差异较大;应用于检测裂缝时仅对含气裂缝发育区敏感,对含其他流体的裂缝区不敏感.针对裂缝发育区的预测,本文利用理论和实验数据分析论证了横波分裂与纵波方位各向异性的关系;阐明在油气勘探中横波分裂分析与纵波方位各向异性预测裂缝储层须首先消除近地表的影响,这在一定程度上限制了二者的应用.同时阐明二者的应用还需要满足近地表相对简单、裂缝储层相对较厚等条件;且需采集非零偏或环形垂直地震剖面(VSP)资料进行标定.即多分量地震数据品质、近地表地震地质条件及储层方位各向异性发育程度是影响横波分裂及纵波方位各向异性应用效果的3个关键因素.

关键词：横波分裂纵波方位各向异性裂缝检测近地表油气勘探

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倾斜和加速度的地面地下观测对比分析

地球与行星物理论评（中英文） 2024年第2期55卷 217-228页

作者：邵泉洋付广裕王赟中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

R-2型旋转地震仪可同时记录旋转三分量、MEMS加速度以及倾斜角度.利用在淮南深地实验室地面和深部地下实施的两期连续观测数据,本文分析了地面和地下加速度与倾斜观测中背景噪声的差异.结果表明:相比于地面,深地环境背景噪声干扰更弱,... 详细信息

R-2型旋转地震仪可同时记录旋转三分量、MEMS加速度以及倾斜角度.利用在淮南深地实验室地面和深部地下实施的两期连续观测数据,本文分析了地面和地下加速度与倾斜观测中背景噪声的差异.结果表明:相比于地面,深地环境背景噪声干扰更弱,频谱上二者差异可达10 dB,说明深地环境具有低振动噪声的优势.利用倾斜数据对MEMS加速度进行倾斜校正,校正前后的对比结果显示倾斜对加速度测量具有不可忽略的影响.地倾斜信号的时频分析结果表明,相对于地表环境,深地环境有利于进行长周期微弱地球形变信号的检测.本文还分析了固体潮信号观测的精度要求与现有仪器的不足,证明了在深地环境下进行高精度观测的必要性.

关键词：旋转地震仪深地观测倾斜加速度

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