發(fā)布時(shí)間：2021-02-17 05:18

　　以傳統(tǒng)地震環(huán)境噪聲面波成像方法研究地殼速度結(jié)構(gòu)時(shí),在一些極端的地形條件下,結(jié)果與真實(shí)結(jié)構(gòu)會(huì)存在較大偏差.我們以地震波場(chǎng)三維正演模擬為基礎(chǔ),提出了一種地形校正方法.我們保留了傳統(tǒng)噪聲面波成像簡(jiǎn)單的兩步反演法,在面波層析成像和一維速度結(jié)構(gòu)反演的基礎(chǔ)上,通過(guò)地震波場(chǎng)三維模擬近似估計(jì)地形和散射波場(chǎng)的影響,并據(jù)此校正瑞利波頻散曲線,最終反演得到校正地形影響的S波速度結(jié)構(gòu).理論測(cè)試與在實(shí)際觀測(cè)數(shù)據(jù)上的應(yīng)用都證明了校正方法的有效性,同時(shí)也顯示了地形校正的必要性. 

【文章來(lái)源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(10)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

地形校正方法流程圖

圖2 (a) 以虛線劃分的模型水平區(qū)域分塊圖,三個(gè)塊體分別代表四川盆地(SC)、龍門山斷裂帶(LMS)、松潘高原(SP),灰色細(xì)線表示斷層,黑色三角表示地震臺(tái)站; (b) 不同區(qū)域給定的S波速度結(jié)構(gòu)模型; (c) 零高程模型垂直剖面速度結(jié)構(gòu)示意圖,剖面位置如圖2a黑色直線所示; (d) 三塊式高程模型垂直剖面速度結(jié)構(gòu)示意圖; (e) 真實(shí)高程模型垂直剖面

基于給定的初始速度結(jié)構(gòu)(圖2b)建立三維模型后,分別以與真實(shí)觀測(cè)臺(tái)站位置相同的臺(tái)站之一作為垂直點(diǎn)源位置,以其他臺(tái)站作為接收點(diǎn),就可以得到各臺(tái)站間的模擬地震波數(shù)據(jù).圖4以真實(shí)高程模型(圖2e)為例,給出了兩個(gè)不同震源的地震波場(chǎng)數(shù)值模擬圖.圖5a綠色曲線所示為臺(tái)站間的合成地震記錄,我們將其視為原始觀測(cè)數(shù)據(jù).對(duì)于零高程模型、三塊式高程模型與真實(shí)高程模型,獲得原始觀測(cè)數(shù)據(jù)方法相同.利用前文所述傳統(tǒng)的面波成像方法,可以得到如圖6b、圖7b、圖8b所示的分別對(duì)應(yīng)于零高程模型、三塊式高程模型與真實(shí)高程模型的不同深度S波速度分布.同時(shí),三個(gè)模型對(duì)應(yīng)深度的真實(shí)S波速度分布相同且如圖6a、圖7a、圖8a所示.對(duì)于零高程模型,圖6a、b在速度值大小上存在差異但不十分顯著,同時(shí)區(qū)域分布特征清晰可見(jiàn),說(shuō)明通過(guò)三維模擬所得地震數(shù)據(jù)再次反演的結(jié)果雖然不能完全復(fù)原模型的速度結(jié)構(gòu),但也可以基本反映出模型的真實(shí)結(jié)構(gòu).對(duì)于三塊式高程模型與真實(shí)高程模型,由圖7b、圖8b可見(jiàn)S波速度反演結(jié)果與真實(shí)速度分布都有較大差異.反演結(jié)果可以看出一定的區(qū)域分布特征但不夠清晰.同時(shí),速度值大小與真實(shí)情況有顯著差異,速度值反演結(jié)果偏低.這兩組對(duì)比反映出地形高程對(duì)噪聲成像工作存在的不良影響.隨后,我們對(duì)于這兩種模型反演結(jié)果分別進(jìn)行如第1節(jié)所述的地形校正,得到了如圖7c、圖8c所示的S波速度分布.雖然地形校正后的反演結(jié)果與真實(shí)速度模型仍然存在一定差異,最終獲得的速度圖像仍然存在著地表高程和散射效應(yīng)等帶來(lái)的干擾,但經(jīng)過(guò)校正后的反演圖像明顯更接近真實(shí)速度模型,修正后的結(jié)果真實(shí)反映了真實(shí)模型的速度結(jié)構(gòu)特征.并且,對(duì)于兩種不同的地形高程情況,修正后都得到了較好的結(jié)果.這些試驗(yàn)顯示了在地形高程影響較大的區(qū)域開展噪聲成像工作時(shí)進(jìn)行地形校正的必要性以及該校正方法的有效性.圖3 對(duì)應(yīng)于圖2e的三維模型地表示意圖(圖3b在圖3a基礎(chǔ)上添加了吸收層)

【參考文獻(xiàn)】：
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