本文關(guān)鍵詞：基于新疆呼圖壁氣槍震源信號(hào)的部分初步應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 氣槍震源 反射波震相 走時(shí)變化 加卸載響應(yīng)比Y值

【摘要】：隨著地震學(xué)技術(shù)的發(fā)展,觀測(cè)資料的多元化以及豐富的數(shù)據(jù)積累,人們不僅僅依賴天然地震去研究地球內(nèi)部的介質(zhì)變化,而是更好的利用豐富的噪聲數(shù)據(jù)、重復(fù)地震以及人工震源來(lái)研究地球內(nèi)部介質(zhì)。地震產(chǎn)生的地震波是研究地球內(nèi)部的最好方法,通常認(rèn)為地震波速變化反映著地球內(nèi)部介質(zhì)的應(yīng)力變化,通過(guò)研究波速變化來(lái)研究應(yīng)力變化。近些年人工震源中的氣槍震源在陸地的研究已引起關(guān)注和重視,由于氣槍震源的高效、環(huán)保、低頻、重復(fù)性好等優(yōu)勢(shì),非常適合陸地區(qū)域尺度的探測(cè)應(yīng)用研究。本文基于新疆呼圖壁氣槍震源進(jìn)行了初步應(yīng)用研究。2013年8月開(kāi)始,新疆呼圖壁氣槍震源開(kāi)始激發(fā)試驗(yàn),以固定臺(tái)和流動(dòng)臺(tái)聯(lián)合接收,前期初步研究結(jié)果顯示,新疆呼圖壁氣槍震源具有低頻、重復(fù)性好和綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì),目前已經(jīng)積累了豐富的數(shù)據(jù),這為后期的研究工作奠定了基礎(chǔ)。利用互相關(guān)檢測(cè)技術(shù),提取流動(dòng)臺(tái)站和固定臺(tái)站的走時(shí)變化,結(jié)合加卸載響應(yīng)比理論開(kāi)展初步應(yīng)用研究,得到以下初步結(jié)論:(1)基于雙層地殼模型,利用“3400走時(shí)表”,依據(jù)理論震相走時(shí),通過(guò)對(duì)比天然地震和氣槍震源震相,發(fā)現(xiàn)氣槍震源的P波震相清晰,振幅比S波振幅大,這與天然地震震相特征截然不同,當(dāng)震中距達(dá)到一定距離時(shí),天然地震與氣槍震源特征又具有相似性,距離較遠(yuǎn)的北塔山臺(tái)記錄的天然地震和氣槍震源震相相對(duì)更為清晰,震相特征與天然地震相似,天然地震與氣槍震源的震相存在的差異性和相似性,一方面是天然地震和氣槍震源本身存在差異,氣槍震源相比天然地震能量較小,天然地震具有一定深度;另一方面在傳播路徑和臺(tái)站的相關(guān)因素都會(huì)影響到震相的識(shí)別。(2)反射波射線在特定界面以上的介質(zhì)中傳播,攜帶豐富的介質(zhì)信息,反射波震相可能對(duì)于分析研究地震前孕震區(qū)介質(zhì)特性異常變化等是有益的。工作中選取石河子臺(tái)、石場(chǎng)臺(tái)和烏蘇臺(tái)記錄到的PmP反射波震相的走時(shí)變化,研究?jī)纱?級(jí)左右地震前波速變化的時(shí)空變化特征,在時(shí)間特征上顯示,兩次5級(jí)左右地震前三個(gè)臺(tái)站記錄的PmP走時(shí)變化均出現(xiàn)4個(gè)月和2個(gè)月左右不同程度的低值異常過(guò)程,相對(duì)走時(shí)變化幅度約0.1%~0.26%,距離震中較近的石河子臺(tái)和石場(chǎng)臺(tái)異常特征顯著于較遠(yuǎn)的烏蘇臺(tái);在空間上顯示,5級(jí)左右地震前波速出現(xiàn)不同程度的高波速異常,持續(xù)時(shí)間與時(shí)程圖比較同步。(3)嘗試開(kāi)展加卸載響應(yīng)比的初步應(yīng)用研究,選取三個(gè)流動(dòng)臺(tái)和三個(gè)固定臺(tái),以走時(shí)為響應(yīng)量,分析加卸載響應(yīng)比Y值特征。對(duì)于連續(xù)放槍時(shí)段,確定區(qū)域內(nèi)未發(fā)生較大地震,加卸載響應(yīng)比Y值在1附近波動(dòng)變化,對(duì)比隨機(jī)滑動(dòng)比值,加卸載響應(yīng)比Y值更加穩(wěn)定可靠;對(duì)于三個(gè)固定臺(tái)以走時(shí)變化為響應(yīng)量的Y值變化,分析兩次5級(jí)左右地震前,加卸載響應(yīng)比Y值變化特征,兩次5級(jí)左右地震前烏蘇臺(tái)、石場(chǎng)臺(tái)和石河子臺(tái)的加卸載響應(yīng)比Y值出現(xiàn)了不同程度的高值異常,時(shí)間上與三個(gè)臺(tái)對(duì)應(yīng)的走時(shí)變化時(shí)程曲線較為一致,烏蘇臺(tái)的加卸載響應(yīng)比Y值高值異常特征明顯于石場(chǎng)和石河子臺(tái),且沙灣4.8級(jí)地震前加卸載響應(yīng)比Y值高值特征沒(méi)有沙灣5.0級(jí)地震前特征明顯。當(dāng)系統(tǒng)處于平穩(wěn)階段,加卸載響應(yīng)比變化穩(wěn)定,Y值在1附近變化,地殼介質(zhì)處于孕震階段,加卸載響應(yīng)比大于1,地震發(fā)生在Y值下降的過(guò)程中,震后恢復(fù)到1附近,區(qū)域應(yīng)力釋放,整體應(yīng)力水平較低,加卸載響應(yīng)比Y值變化平穩(wěn)。這種以氣槍震源的走時(shí)為響應(yīng)量的加卸載響應(yīng)比研究還是初次嘗試,選取適當(dāng)?shù)恼鹣啻昂团_(tái)站進(jìn)行地震預(yù)測(cè)應(yīng)用研究,還有待于進(jìn)一步研究摸索。新疆呼圖壁主動(dòng)源是國(guó)內(nèi)第一個(gè)人造水體的試驗(yàn)場(chǎng),氣槍震源的主動(dòng)探測(cè)不但為探索天山造山帶的地質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了精確的地震波震源,也為嘗試實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的連續(xù)監(jiān)測(cè)和強(qiáng)震孕育研究奠定良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：氣槍震源 反射波震相 走時(shí)變化 加卸載響應(yīng)比Y值
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局蘭州地震研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P315.6
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 引言10-16
• 1.1 氣槍震源的應(yīng)用發(fā)展10-12
• 1.2 地震波速變化測(cè)量12-14
• 1.3 研究目標(biāo)和內(nèi)容14-16
• 第二章 新疆主動(dòng)震源探測(cè)試驗(yàn)簡(jiǎn)介16-23
• 2.1 氣槍發(fā)射臺(tái)建設(shè)概況16-19
• 2.2 氣槍激發(fā)試驗(yàn)概況19
• 2.3 氣槍信號(hào)接收簡(jiǎn)介19-22
• 2.4 小結(jié)22-23
• 第三章 氣槍震源數(shù)據(jù)處理23-27
• 3.1 數(shù)據(jù)處理方法23-25
• 3.2 氣槍震源數(shù)據(jù)處理過(guò)程25-26
• 3.3 小結(jié)26-27
• 第四章 氣槍震源的震相分析27-41
• 4.1 地殼分層及速度模型選取27-28
• 4.2 天然地震與氣槍震源震相對(duì)比分析28-39
• 4.3 小結(jié)和結(jié)論39-41
• 第五章 基于呼圖壁氣槍震源的走時(shí)變化應(yīng)用研究41-52
• 5.1 研究數(shù)據(jù)概況41-45
• 5.2 兩次5級(jí)左右地震前氣槍震源反射波震相走時(shí)異常變化初步研究45-47
• 5.3 兩次5級(jí)左右地震前氣槍震源空間走時(shí)變化初步研究47-51
• 5.4 小結(jié)和結(jié)論51-52
• 第六章 基于氣槍震源資料的加卸載響應(yīng)比初步應(yīng)用研究52-66
• 6.1 加卸載響應(yīng)比理論簡(jiǎn)介52-54
• 6.2 加卸載響應(yīng)比計(jì)算及數(shù)據(jù)選取54-56
• 6.3 連續(xù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析56-60
• 6.4 震例分析60-64
• 6.5 小結(jié)和結(jié)論64-66
• 第七章 結(jié)論與展望66-69
• 7.1 初步結(jié)論66-67
• 7.2 存在的問(wèn)題和展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-77
• 致謝77-79
• 作者簡(jiǎn)介79

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