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防灾技术高等专科学校学报 2001年第4期3卷 35-40页

作者：万永革

运用单力偶、位错源、有限断层面单向破裂、有限断层面双向破裂的地震震源的解析表达式编制了地震震源辐射花样的立体表示MATLAB计算程序。有利于直观理解地震波辐射方向,加深对地震激发理论的理解。

关键词：位错源单向破裂双向破裂辐射花样地震波单力偶辐射方向立体表示

不同应力状态和摩擦系数对综合P波辐射花样影响的模拟研究

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不同应力状态和摩擦系数对综合P波辐射花样影响的模拟研究

中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会

作者：万永革盛书中许雅茹吴逸民防灾科技学院中国地震局地球物理研究所中央研究院地球科学研究所台湾大学地质系

目前利用大量地震的P波初动信息已经求得了某些地区的地壳应力场(Xu et al.,1992;Robinsonand McGinty,2000),然而目前采用P波初动信息求解应力场的方法仅考虑应力方向导致的大量地震产生的P波初动的辐射花样(以下简称综合P波辐射花样)... 详细信息

目前利用大量地震的P波初动信息已经求得了某些地区的地壳应力场(Xu et al.,1992;Robinsonand McGinty,2000),然而目前采用P波初动信息求解应力场的方法仅考虑应力方向导致的大量地震产生的P波初动的辐射花样(以下简称综合P波辐射花样),没有考虑到产生地震的应力场主应力值的相对大

关键词：地震P波辐射花样应力场摩擦系数

来源： cnki会议评论

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井下震源和阵列震源的远场辐射花样

石油地球物理勘探 1993年第4期28卷 379-388页

作者：刘银斌李幼铭吴如山余寿绵江汉石油学院中国科学院地球物理所山东大学物理系

本文详细研究了充流体井中由不同类型轴对称震源激发的弹性波低频远场辐射花样。轴对称源包括:①井轴上的点膨胀源和点膨胀阵列源;②井壁上的径向应力源和径向应力阵列源:③井壁上的切向应力源和切向应力阵列源。文中对使用的源频率范... 详细信息

本文详细研究了充流体井中由不同类型轴对称震源激发的弹性波低频远场辐射花样。轴对称源包括:①井轴上的点膨胀源和点膨胀阵列源;②井壁上的径向应力源和径向应力阵列源:③井壁上的切向应力源和切向应力阵列源。文中对使用的源频率范围进行了讨论.并对不同类型震源激发的纵波和横波的辐射花样作了数值计算。研究结果表明;低频远场近似的方法可适用于井眼半径为10cm,源频率低于700Hz的井下震源;井轴上的点膨胀源和井壁上的径向应力源在井内激发管波,在地层中激发纵波和横波;而井壁上的切向应力源在井内不激发管波.仅在地层中激发纵波和橫波;阵列震源能使辐射强度大大提高。

关键词：阵列震源井下震源辐射花样远场

移动线源的Green函数求解及辐射能量分析:高铁地震信号简化建模

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地球物理学报 2019年第6期62卷 2303-2312页

作者：曹健陈景波中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究院重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 高铁地震学联合研究组北京100029

在基于人工主动源的勘探地震学中,往往采用固定位置和激发时间的点源数学模型来描述爆炸型震源或可控震源,因此就有了描述单点力源作用下的弹性全空间或半空间中弹性波传播的Green函数,成为了勘探地震学的重要理论基础.而如今,行进中的... 详细信息

在基于人工主动源的勘探地震学中,往往采用固定位置和激发时间的点源数学模型来描述爆炸型震源或可控震源,因此就有了描述单点力源作用下的弹性全空间或半空间中弹性波传播的Green函数,成为了勘探地震学的重要理论基础.而如今,行进中的高速列车(高铁)是一种全新的主动源,其接近匀速的运行速度、确定的长度和荷载使其可以被重复利用.本文将行进中的高铁在数学上简化建模为一个移动线源来进行研究,给出了这一震源作用下的弹性半空间和全空间中Green函数的计算方法,并分别讨论了全空间中远场Green函数的频谱特征和空间辐射能量的方向性特点,以及半空间中Green函数与近场观测数据的对比结果,为高铁震源下的地震波传播规律和振动信号的研究与利用提供帮助.

关键词： Green函数高速列车(高铁) 半空间和全空间频谱特征辐射花样

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美国中东部地震台阵波场的三分量波形梯度

地球物理学报 2017年第9期60卷 3352-3367页

作者：周鲁梁春涛杨宜海地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059 地球勘探与信息技术教育部重点实验室(成都理工大学) 成都610059

波形梯度法是一种全新的台阵数据处理技术,该方法利用子台阵中的波形差异可以得到一些基本的地震波传播参数.本文首次将其应用于美国中东部地震台阵面波的三分量研究当中.首先通过垂向分量的面波进行波形梯度分析,得到垂直分量面波的相... 详细信息

波形梯度法是一种全新的台阵数据处理技术,该方法利用子台阵中的波形差异可以得到一些基本的地震波传播参数.本文首次将其应用于美国中东部地震台阵面波的三分量研究当中.首先通过垂向分量的面波进行波形梯度分析,得到垂直分量面波的相速度、传播方向、几何扩散和辐射花样.再通过垂向分量得到的传播方向进行坐标旋转,从而得到了径向分量以及切向分量的面波,再将其应用于波形梯度分析,分别得到径向分量以及切向分量面波的相速度、传播方向、几何扩散和辐射花样.利用2012年8月27日发生在中美洲西海岸地震事件的三分量地震数据的面波波形得到的结果显示,在相同周期,研究区域的三个分量面波的相速度分布横向差异显著.切向分量面波的相速度分布特征差异较大,可能是由于径向各向异性造成的.三个分量的传播方向变化都不大,且切向分量的传播方向变化大于垂直分量与径向分量,说明地震波的切线分量在传播过程中受到的影响更大,同时还可以看出传播方向的变化呈现出条带状的特征.几何扩散和辐射花样都是与地震波的振幅项有关的信息,三个分量的几何扩散特征基本一致.但是由于切向分量传播方向变化相对较大,可能导致了切向分量面波的辐射花样有所差异.

关键词：三分量波形梯度法相速度传播方向几何扩散辐射花样

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剪张型微地震震源机制与振幅分布特征

石油地球物理勘探 2018年第3期53卷 502-510页

作者：唐杰王浩温雷张文征中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071

水力压裂诱发的微地震事件中有很多为非双力偶源,表明岩石可能发生了剪张破裂。与纯剪切型震源相比,剪张型震源在震源特征以及记录振幅方面存在诸多差异。本文研究了剪张源微地震震源机制,分析了剪张源微地震信号的辐射花样和能量传播特... 详细信息

水力压裂诱发的微地震事件中有很多为非双力偶源,表明岩石可能发生了剪张破裂。与纯剪切型震源相比,剪张型震源在震源特征以及记录振幅方面存在诸多差异。本文研究了剪张源微地震震源机制,分析了剪张源微地震信号的辐射花样和能量传播特征,通过数值计算获得了地表接收的不同震相的振幅分布。主要内容包括:(1)水力压裂微地震中剪张破裂被认为是较为合理的震源模型,可以采用走向角、倾角、滑动角和张裂角表示其源张量,结合介质参数可获得矩张量;(2)剪张源包含双力偶(DC)成分和非双力偶(Non-DC)成分,非DC成分包括补偿线性偶极子(CLVD)和各向同性(ISO)成分,各成分的百分比可采用Hudson图和钻石图等进行研究;(3)剪张型震源辐射能量会随张裂角而发生变化,地面接收的信号振幅分布与震源机制、模型参数和检波器位置等有关。研究剪张型微地震震源机制与振幅分布特征,可以更清楚地认识微地震震源特征及其信号分布规律。

关键词：微地震源张量矩张量辐射花样剪张源张裂角

基于Cesium的震源机制解三维可视化方法

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工程地球物理学报 2022年第6期19卷 843-850页

作者：何俊强杨钦北京网格天地软件技术股份有限公司研发部北京100088 北京航空航天大学计算机学院北京100191

以地质模型为基础的地学类数据正在向三维信息化发展,其中Cesium作为一款基于Web的开源三维GIS(Geographic Information Systems)引擎被广泛使用。而目前震源机制解作为地震领域的重要参数,其绘制结果是二维的沙滩球,在三维的可视化系... 详细信息

以地质模型为基础的地学类数据正在向三维信息化发展,其中Cesium作为一款基于Web的开源三维GIS(Geographic Information Systems)引擎被广泛使用。而目前震源机制解作为地震领域的重要参数,其绘制结果是二维的沙滩球,在三维的可视化系统中无法达到形象直观的效果。针对这一问题,提出一种基于Cesium的震源机制解三维可视化方法,利用辐射花样计算公式对断层参数和矩张量两种形式的震源机制解分别计算出震源球上每一点的振幅,并在以方位角为横轴、离源角为纵轴的图中对负振幅的点填充白色,对正振幅的点按断层类型进行填色,得到震源球的二维辐射花样分布图,将此图以纹理的方式贴在基于Cesium框架绘制的震源球上,并将震源球绕其局部坐标系的Z轴逆时针旋转90°,实现了震源机制解的三维可视化。使用欧洲地中海地震中心提供的正断层、逆断层、走滑断层三种断层类型的震源机制解分别进行了计算和显示,并与使用GMT(Generic Mapping Tools)绘制的二维沙滩球进行对比,结果显示,两者基本一致,表明该方法是正确有效的,且显示效果更加形象、直观,可在三维地质建模、地震领域的三维信息化建设研究中发挥作用。

关键词：震源机制解三维可视化沙滩球震源球辐射花样 Cesium

基于波形梯度法青藏高原东缘瑞利面波方位各向异性的研究

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基于波形梯度法青藏高原东缘瑞利面波方位各向异性的研究

作者：曹飞煌成都理工大学

学位级别：硕士

近些年来,密集台阵的布设已经成为一种新趋势,比如美国地球透镜计划布设了USArray流动台阵、中国地震局布设了喜马拉雅流动台阵、川西流动台阵以及无数的小型密集流动台阵,新的地震数据处理方法也随着密集台阵的发展不断涌现,而基于平... 详细信息

近些年来,密集台阵的布设已经成为一种新趋势,比如美国地球透镜计划布设了USArray流动台阵、中国地震局布设了喜马拉雅流动台阵、川西流动台阵以及无数的小型密集流动台阵,新的地震数据处理方法也随着密集台阵的发展不断涌现,而基于平面波假设的波形梯度法是当前比较前沿和可靠的方法之一。为了充分利用密集台阵的优势,波形梯度法在充分考虑台站间的波形差异后,只需要一个地震事件便可以提取台站下方的介质速度、地震衰减特性、地震波传播特征等。依赖波形梯度法单事件成像的稳定性和便捷性,本文提出了一种面波方位各向异性测量的新方法。通过波形梯度法分析不同方位角地震的瑞利面波相速度和台站入射方位角,然后利用非线性最小二乘法将瑞利面波相速度和方位角对方位各向异性模型进行拟合。通过合成数据测试发现,波形梯度法测量的瑞利面波相速度的方位各向异性具有很好的稳定性,并且波形梯度法在快波方向测量上相对于各向异性强度测量稳定;折合速度方法在相速度计算和方位各向异性反演上都很大程度上压制了台站分布不规则引起的误差。将波形梯度法这一新的拓展应用到川西流动台站实测波形上,分别计算了青藏高原东缘T=20s,T=40s和T=60s瑞利面波的各向同性相速度、方位各向异性、方位角变化、几何扩散和辐射花样。结果显示,在三个周期的瑞利面波各向同性相速度以龙门山-小金丽江断裂带为界,高原地区显示很强的低速特征,四川盆地和峨眉山大火成岩省则是明显的高速特征,同时该速度边界也是方位角急剧变化的梯度带,因此我们推测龙门山断裂和丽江-小金断裂为控制岩石圈区域变形的深根断层。青藏高原东缘的方位各向异性快波方向与大型断层系统的走向或造山带具有很好的一致性。松潘-甘孜块体相速度的相对高值、方位角变化的异常高值、几何扩散的异常低值和各向异性不同周期的变化体现了该区域异常复杂的构造环境。块体边界断裂带（BFZ）高频与低频的快波方向都与造山带和断裂带基本一致,而作为块体碰撞带的龙日坝断裂和丽江-小金断裂附近的快波方向在不同的周期差异性很大。将我们的结果与不同方法的测量结果比较发现,波形梯度法测量的瑞利面波方位各向异性快波方向在BFZ与最大主压应力、地表运动方向存在一定系统角度差,而S波分裂测量的快波方向则与最大主压应力、地表运动方向比较一致,因此我们认为低频面波在BFZ测量的方位各向异性主要受到古构造运动造成的大型褶皱或地层倒转影响,而高频S波分裂测量的各向异性对现今构造应力更敏感。鉴于我们的结果仅仅表现在不同的频带上,因此这些推测需要更深一步的研究。

关键词：波形梯度法瑞利面波相速度传播方向几何扩散辐射花样方位各向异性

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VTI介质中弹性波传播特征分析及研究

VTI介质中弹性波传播特征分析及研究

作者：马先先长安大学

学位级别：硕士

VTI介质的各向异性会导致波在不同传播方向上的传播时间及振幅差异。所以在微地震监测中,需要在确定震源位置和机理时重点考虑VTI介质的各向异性;且微地震监测中经常观察到位错和非双耦合震源,而在基于弹性波动方程的地震正演模拟中,震... 详细信息

VTI介质的各向异性会导致波在不同传播方向上的传播时间及振幅差异。所以在微地震监测中,需要在确定震源位置和机理时重点考虑VTI介质的各向异性;且微地震监测中经常观察到位错和非双耦合震源,而在基于弹性波动方程的地震正演模拟中,震源通常是爆炸源,但实际介质中的震源是复杂的,不仅包括炸药震源,还包括直流震源和矩张量源,因此,在各向异性介质中如何模拟各种震源产生的波场是地震正演模拟的重要内容。本文主要研究VTI介质中基于地震矩张量和弹性波动方程的正演方法,基于不同震源机制的数值模拟可用于研究不同震源类型的应力特性和响应特性。文中为了分析点震源和矩张量源的特性,对各向同性介质中点震源和矩张量源加载的弹性波动方程的解析解进行了推导,分析了震源-接收器的距离对位移的影响;对点源和矩张量源的辐射花样公式进行了推导并画出对应的辐射花样图形,分析了震源-接收器的方向对位移的影响,本文使用的数值模拟方法是交错网格有限差分法,运用VTI介质弹性波动方程在交错网格上时间二阶空间八阶的差分格式,引入了完全匹配层,实现了点震源和矩张量震源加载方式下的弹性介质波场模拟。模拟了VTI介质中点震源和矩张量震源加载方式下的波场与各向同性介质中的模拟作对比分析。最后在多层混合介质中进行矩张量源加载方式下波场模拟,并进行分析总结得出相关结论。研究结果表明:弹性介质中矩张量源加载方式与点震源加载方式的波场相比更加复杂多变。在矩张量源ISO源加载下,VTI介质与各向同性介质的波场完全不同,在DC源和CLVD源的加载下,VTI介质与各向同性介质的波场的变化一致;通过对多层混合介质模型的模拟,得出结论:VTI介质中矩张量源加载下的波场更复杂,VTI介质各向异性程度越强则对的波场影响越大,VTI介质的各向异性影响了记录波的传播时间和幅度,从而影响了微震源的辐射模式,所以在实际勘探中要充分考虑各向异性影响的这些因素。

关键词：交错网格正演模拟辐射花样点震源矩张量源

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三分量波形梯度法及其成像研究

三分量波形梯度法及其成像研究

作者：周鲁成都理工大学

学位级别：硕士

波形梯度法是一种全新的台阵数据处理技术,通过台站之间的波形相位和振幅的差异,得到相速度、传播方向、几何扩散以及辐射花样等地震波传播参数。近年来,全球的,区域的,局部的地震观测台阵发展迅速,最典型的例子就是美国的USArray计划,... 详细信息

波形梯度法是一种全新的台阵数据处理技术,通过台站之间的波形相位和振幅的差异,得到相速度、传播方向、几何扩散以及辐射花样等地震波传播参数。近年来,全球的,区域的,局部的地震观测台阵发展迅速,最典型的例子就是美国的USArray计划,中国地震科学探测台阵计划等。这些密集台阵数据都可以可用于波形梯度法进行研究当中。本论文包括三大部分,第一部分利用美国USArray数据,研究三分量波形梯度法;第二部分利用喜马拉雅台阵1期以及研究区域内固定地震台共同组成的台阵数据研究基于波形梯度法的三维成像;第三部分包括利用波形梯度方法对地震波场插值。在之前波形梯度法的研究当中,大多只用到了地震仪三分量中的垂直的分量,对水平分量缺少一定研究,本次研究首次将波形梯度法用于三分量面波地震数据的研究当中。利用2012年8月27日发生中美洲地区的7.4级地震,通过USArray台阵收集的面波三分量数据对美国中东部地区进行了研究。首先对垂向分量的地震数据进行波形梯度计算,求得入射子台网的面波传播方向,再根据求得的角度对地震计的水平的两个分量进行坐标旋转,得到地震波传播方向上的径向分量,以及切向分量(SH波)。然后对旋转后的三个分量计算波形梯度。通过不同频带的滤波,并进行波形梯度计算得到了40-60s,60-80s,80-100s,100-125s,125-150s五个频带相速度、传播方向、几何扩散以及辐射模花样四大传播参数。不同频带进行了对比分析以及不同分量的对比分析,对美国中东部地区地下结构有一定的认识。论文第二部分对将波形梯度法应用于了喜马拉雅台阵1期以及研究区域内固定地震台共同组成的台阵垂直分量的面波数据中,得到了相速度频散,然后通过瑞利波相速度频散反演研究区下方的S波速度结构,得到了一些初步的成果。大概给出了研究区域内的低速体分布,并且对已有的结果进行对比,都有着不错的一致性。论文第三部分利用2014年7月27日发生在大西洋(23.724°N,45.5809°W)处的地震得到了地震波传播图像。本次研究采取100-125秒以及50-60秒两个频带滤波。通过USArray台阵收集了垂直分量的地震数据对美国东部地区进行了研究,对地震波形数据应用波形梯度法,得到了以0.1°以及0.5°为网格的每个网格节点的地震波形数据,从而重构了地震发生后地震波传播经过台阵覆盖区域的地震波波场。

关键词：波形梯度法密集台阵相速度传播方向几何扩散辐射花样 S波速度地震传播图