面波頻散是發(fā)生在地球表面的固有物理現(xiàn)象,面波的頻散特性被廣泛應(yīng)用在地球橫波結(jié)構(gòu)的探測(cè)當(dāng)中。通過(guò)面波頻散特性探測(cè)地球橫波結(jié)構(gòu)的重要手段就是從地震或者噪聲互相關(guān)函數(shù)中提取出頻散曲線,并通過(guò)頻散曲線反演地下結(jié)構(gòu)。通過(guò)地震或者噪聲互相關(guān)函數(shù)提取頻散信息成像已經(jīng)提供了大量地殼以及地幔結(jié)構(gòu)的信息。頻散即不同頻率下面波傳播的相速度或群速度不同,經(jīng)典提取頻散曲線的手段主要是依靠窄帶濾波和對(duì)不同頻率下相速度的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性較強(qiáng),并且簡(jiǎn)單易操作,但是缺點(diǎn)也很明顯:一是測(cè)量的頻散曲線分辨率有限,分辨率有限會(huì)對(duì)成像精度產(chǎn)生影響;二是很難測(cè)量高階模式下的頻散曲線。很多研究已經(jīng)證明頻散曲線的高階模式可以給地層結(jié)構(gòu)的信息提供更多的約束,能有效地減少頻散曲線反演中的不確定性。為了從地震信號(hào)中提取出高階頻散信息,一些學(xué)者針對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)量方法進(jìn)行改進(jìn)并提出一些新的方法。這些方法大致可以分為如下幾類:通過(guò)域變化的方法,把臺(tái)陣記錄所在的時(shí)間空間域轉(zhuǎn)換到頻率和波數(shù)域;通過(guò)波形反演的方法獲取頻散能量圖;通過(guò)特定臺(tái)站分布提取頻散信息。上述方法在一定程度上能有效地提取出高階頻散曲線,但是大部分方法都對(duì)震中距有要求... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１水平層狀Ｎ層狀各項(xiàng)同性彈性介質(zhì)示意圖？＂⑴和是第ｊ層兩個(gè)獨(dú)立的Ｌａｍｅ常??數(shù)，是第ｊ層的密度，是第ｊ層深度，第０層代表自由地表，第ｓ層為震源所??在層

?Ｊ?“?＝???＇?＜?－－—．二《＜Ｔ??＿?１?－７?￣???丨ｆ??Ｉ?１?ｉ?：廠??１００－??Ｉ?＼?ｊ?￣?Ｊ＾＾＾＾ＳＳ５＾＾．Ｍ．ｒｉＶ．．ｖ．＇．ｖ．．．ｒ．Ｔｉ．．．．．ｉ．．＾ｒ??＼?ｆｃｍａｘ??ｅ／＞??????????■?Ｖ???０．０?０．５?１．０?Ｌ?５?２．０?２．３?３．０?３．５?４．０?０?２０?４０?６０?８０?１００?１２０?１４０??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（Ｈｚ）?Ｔｉｍｅ（ｓ）??圖２．２?ｐｙｇｒｔｍ的震源時(shí)間函數(shù)設(shè)計(jì)和模型一在地下２０ｋｍ處設(shè)置單力源的格林函數(shù)。??理論上來(lái)說(shuō)，格林函數(shù)的震源時(shí)間函數(shù)在時(shí)間域是６函數(shù)而在頻率域是所??有頻率都為１的函數(shù)，顯然我們無(wú)法計(jì)算到無(wú)限高頻，因此我們使用了圖２．２ａ所??示的函數(shù)進(jìn)行近似。當(dāng)我們需要計(jì)算的地震震源時(shí)間函數(shù)的主頻比ｗｃ要低較多??（―般為２．５倍）時(shí)，我們就認(rèn)為該函數(shù)幾乎可以替代６函數(shù)。圖２．２ｂ展示了通??過(guò)ｐｙｇｒｔｍ計(jì)算的模型一（表２．１）的在地下２０ｋｍ處設(shè)置單力源的ｚ分量的格林??函數(shù)。??２．２面波與頻散??在１９世紀(jì)末，Ｒａｙｌｅｉｇｈ?（１８８５）預(yù)言了自由表面半空間介質(zhì)中存在一種振幅??沿著垂直向指數(shù)衰減的表面波，之后在天然地震記錄中證實(shí)了這種波的存在并??被稱之為Ｒａｙｌｅｉｇｈ面波。相對(duì)于半空間的Ｒａｙｌｅｉｇｈ波，層狀介質(zhì)中的面波具有??明顯的頻散特征，并且可以通過(guò)本征函數(shù)計(jì)算理論相速度頻散曲線（ｅ．ｇ．，?Ｈａｓｋｅｌｌ，??１９５３；?Ｔｈｏｍｓｏｎ，?１９５０）。這種頻散特性在天然地震的記錄中也被證實(shí)并被廣泛應(yīng)用??在對(duì)地下結(jié)構(gòu)的成

?—?￣。二??１５?，ｅ？°，Ｓ?－ＪＩＰ?＊?ｒｅａｉ〇，Ｓ??ｉ?一?＝ｆ?１６．?［?Ｉ?—??■?�。�?Ｉ?Ａ?Ａ??ｏｓ，?�。海�?＇?：?：?：ｉ；?＼?＼??〇???！Ｊ?ｉ?ｉ？?Ｉ?＼?．?；??ｉ?｜ｊ｜?ｃ?Ｊ?Ｉ?１１?ｙ／?ｖ??－！?｜??．ｉｌｌｆｆＦ．??３?３５?４?４．５?５?５．５?３?３５?４?４．５?５?５５??Ｐｈａｓｅ?Ｖｅ！ｏｃｉｔｙ（ｋｍ＜ｓ）?Ｐｈａｓｅ?Ｖ？ｌｏｃｉｌｙ＜ｋｍ／ｓ）??圖２．３模型一在１Ｈｚ下的Ｒａｙ丨ｅｉｇｈ波久期函數(shù)族。??復(fù)雜的比如含有低速層的介質(zhì)，如果只有和義往往會(huì)遺漏一些根，因此何??耀鋒（２００５）將久期函數(shù)推廣到久期函數(shù)族。??為了展示不同階的久期函數(shù)差別，我們對(duì)模型一（表２．１）進(jìn)行測(cè)試。分別??計(jì)算了?１Ｈｚ下的爐、５１、Ｓ２和Ｓ３。圖２．３ａ展示了爐的絕對(duì)值、ｆ的實(shí)部、虛??部和絕對(duì)值�？梢钥闯觯担拗饕獙�(duì)基階模式敏感，而義對(duì)大部分高階模敏感。我??們?cè)谕ㄟ^(guò)頻散曲線搜根的時(shí)候可以通過(guò)二分法對(duì)５１１的虛部進(jìn)行搜根。圖２．３ｂ展??示了?Ｓ１、ｆ和妒的實(shí)部，隨著階數(shù)的增加，久期函數(shù)的零點(diǎn)位置并不會(huì)發(fā)生??變化，但是高階的久期函數(shù)往往只在高相速度區(qū)域容易搜到根。需要注意的是在??圖中某些地方似乎只看到５１１的零點(diǎn)，而并沒(méi)有義或５１２的零點(diǎn)，這并不代表此??處ｆ或５１２在這里沒(méi)零點(diǎn)，而是受計(jì)算精度限制我們不可能無(wú)窮密集的計(jì)算點(diǎn)??導(dǎo)致作圖時(shí)漏掉某些點(diǎn)。通過(guò)對(duì)久期函數(shù)族的零點(diǎn)搜索，我們可以有效地將層狀??模型的頻散曲線計(jì)算出來(lái)。??２．２．２頻散譜的定義??注意到格林函數(shù)表達(dá)式公式（２．５４）中

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]背景噪音提取高階頻散曲線的矢量波數(shù)變換方法[D]. 王建楠.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]面波和地球自由振蕩的本征模理論[D]. 吳勃.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3487890