【摘要】：本論文使用背景噪聲波場(chǎng)模擬方法進(jìn)行背景噪聲面波成像方面的研究。背景噪聲方法已被逐漸應(yīng)用在淺地表等領(lǐng)域,因?yàn)槿藗兛梢允褂迷摲椒ǐ@得地下橫波速度模型。地下橫波速度是地質(zhì)勘測(cè)和地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估中的重要參數(shù)。同時(shí)由于背景噪聲中面波的頻率可低于5Hz,所以人們通過該方法可以獲得地下較深(100m)的速度信息。人們主要使用背景噪聲中的面波,因?yàn)槊娌芰枯^強(qiáng)。因此對(duì)于背景噪聲面波成像的研究可以推進(jìn)人們對(duì)于該方法的應(yīng)用。該方法在實(shí)際使用中,人們發(fā)現(xiàn)了其中存在的問題(如實(shí)際中噪聲源分布不均勻與理論假設(shè)不同),這些問題將影響該方法獲得結(jié)果的正確性。所以有必要對(duì)于背景噪聲面波成像進(jìn)行研究。波場(chǎng)模擬是地震學(xué)研究中的重要方法之一,可以被用來模擬噪聲數(shù)據(jù)。因此本論文將背景噪聲波場(chǎng)模擬應(yīng)用于面波成像的研究中,關(guān)注背景噪聲剪切分量中的瑞雷波和噪聲源不均勻分布(本論文中剪切方向定義為垂直于通過所有檢波器的大圓路徑或者小尺度上的測(cè)線的方向。)。人們目前使用地震干涉方法從背景噪聲剪切分量獲得勒夫波,并忽略了剪切分量中的其它成分。但實(shí)際上當(dāng)噪聲源偏離測(cè)線分布時(shí),剪切分量含有瑞雷波。本論文通過理論推導(dǎo)、對(duì)模擬數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)的處理,證明瑞雷波存在于剪切分量的地震干涉結(jié)果中。通過理論推導(dǎo)獲得了剪切分量互相關(guān)中瑞雷波的表達(dá)式；通過背景噪聲模擬獲得只含有瑞雷波的剪切分量數(shù)據(jù),對(duì)模擬數(shù)據(jù)處理結(jié)果中顯示出瑞雷波；對(duì)于在新疆采集的實(shí)際剪切分量數(shù)據(jù)處理后,頻率-速度域顯示出瑞雷波的能量。接著本論文討論了該瑞雷波的影響。由于在頻率大于0.1Hz的部分,瑞雷波和勒夫波相速度接近,所以如果在拾取勒夫波頻散曲線時(shí)忽略瑞雷波,獲得的勒夫波相速度將會(huì)偏離真實(shí)值,反演結(jié)果也將不能反映真實(shí)的地下速度結(jié)構(gòu)。對(duì)于這個(gè)可能的誤判,在使用背景噪聲地震干涉方法解決淺地表地質(zhì)問題時(shí),本論文推薦使用面波多道分析方法。背景噪聲地震干涉理論假設(shè)噪聲源均勻分布,但該假設(shè)在實(shí)際中往往難以滿足,噪聲源不均勻分布將會(huì)導(dǎo)致獲得的經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)和面波相速度偏離真實(shí)值。本論文討論了噪聲源不均勻分布對(duì)于被動(dòng)源方法(背景噪聲地震干涉方法、空間自相關(guān)、微動(dòng)折射方法和被動(dòng)源面波多道分析方法)的影響,將這些方法計(jì)算的面波相速度與理論面波相速度進(jìn)行了對(duì)比。討論中使用了噪聲源分布不均勻情況下的背景噪聲模擬數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示,在背景噪聲觀測(cè)中,如果噪聲源在偏離測(cè)線方向分布,使用上述被動(dòng)源方法計(jì)算的面波相速度都將偏離理論值,無法獲得接近真實(shí)的橫波速度模型；如果布置測(cè)線使得主要噪聲源沿測(cè)線方向分布,人們對(duì)于這樣的噪聲數(shù)據(jù)可以使用地震干涉方法、微動(dòng)折射方法和被動(dòng)源面波多道分析方法計(jì)算獲得較為準(zhǔn)確的面波相速度。
[Abstract]:In this paper, the background noise wave field simulation method is used to study the background noise wave imaging. The background noise method has been gradually applied in the shallow surface area, because people can use the method to obtain the underground shear wave velocity model. The underground shear wave velocity is an important parameter in the geological survey and geological hazard assessment. At the same time, because the frequency of the surface wave in the background noise can be lower than 5 Hz, the speed information of the underground depth (100 m) can be obtained by the method. The surface wave in the background noise is mainly used because the surface wave energy is strong. Therefore, the research on the background noise wave imaging can promote the application of the method. In practical use, the method has found problems in the method, such as the fact that the distribution of the noise source is not uniform and the theoretical assumption is different, and the problems will affect the correctness of the results obtained by the method. Therefore, it is necessary to study the background noise wave imaging. The wave field simulation is one of the important methods in the study of seismology and can be used to simulate the noise data. In this paper, the background noise wave field simulation is applied to the research of surface wave imaging, and it is concerned that the Rayleigh wave and the noise source in the background noise shear component are not uniformly distributed (the shearing direction in this paper is defined as the direction perpendicular to the large circle path through all the detectors or the measuring line on the small scale). . People are currently using the seismic interference method to obtain the lvwave from the background noise shear component and ignore the other components in the shear component. But in practice, the shear component contains the rayleigh wave as the noise source deviates from the line distribution. In this paper, it is proved that the Rayleigh wave is present in the result of the seismic interference of the shear component by the theoretical deduction and the processing of the simulation data and the actual data. the expression of the Rayleigh wave in the cross-correlation of the shear components is obtained through the theoretical derivation; the shear component data containing only the Rayleigh wave is obtained through the background noise simulation, and the Rayleigh wave is displayed in the simulation data processing result; and after the data processing of the actual shear component acquired in Xinjiang, The frequency-velocity field shows the energy of the Rayleigh wave. The influence of the Rayleigh wave is then discussed in this paper. Since the Rayleigh wave and the lvwave phase are close to each other at a frequency greater than 0.1 Hz, if the Rayleigh wave is ignored in the pick-up wave dispersion curve, the obtained lvwave phase velocity will deviate from the true value, and the inversion result will not reflect the real underground velocity structure. For this possible misjudgment, when using the background noise seismic interference method to solve the shallow surface geological problem, the paper recommends using the surface wave multi-channel analysis method. The background noise seismic interference theory assumes that the noise source is uniformly distributed, but the hypothesis is often difficult to meet in practice, and the non-uniform distribution of the noise source will result in the obtained empirical Green function and the surface wave phase velocity deviate from the true value. In this paper, the influence of the non-uniform distribution of noise sources on the passive source method (background noise seismic interference method, space self-correlation, micro-refraction method and passive source surface channel analysis method) is discussed, and the surface wave phase velocity calculated by these methods is compared with the theoretical surface wave velocity. Background noise simulation data in the case of non-uniform noise source distribution is used in the discussion. The results show that, in the background noise observation, if the noise source is distributed in the deviation line direction, the surface wave phase velocity calculated by using the passive source method will deviate from the theoretical value, and the near real shear wave velocity model cannot be obtained; If the survey line is arranged so that the main noise source is distributed along the line direction, one can use the seismic interference method, the micro-refraction method and the passive source-plane channel analysis method to calculate the surface wave phase velocity.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P631.4

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本文編號(hào)：2465825