【摘要】：獲取足夠分辨尺度的3D地殼結(jié)構(gòu)圖像,一直是深部地球物理學(xué)家,特別是地震學(xué)家致力追求的重要目標(biāo)之一,這是因?yàn)?地殼的精細(xì)結(jié)構(gòu)特征對(duì)于認(rèn)識(shí)不同尺度地質(zhì)構(gòu)造塊體之間的空間耦合關(guān)系,構(gòu)建地震動(dòng)力學(xué)模式,認(rèn)識(shí)大陸破壞性強(qiáng)震孕震機(jī)理及對(duì)潛在震災(zāi)的科學(xué)設(shè)防等,均起著至關(guān)重要的基礎(chǔ)作用。目前,高分辨的地殼深淺部結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征主要來(lái)自于地震學(xué)方法的探測(cè)研究結(jié)果。地震學(xué)方法之所以有比其它地球物理探測(cè)方法更高的分辨和精度,主要是因?yàn)樵诖┻^(guò)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)而被調(diào)制之后所能觀測(cè)到的各種波中,地震波的波長(zhǎng)最短,同其它地球物理觀測(cè)量,如地?zé)崃�、靜位移、應(yīng)變、重力、電磁量等相比,地震波受到的波形畸變最小,振幅衰減也最小。新近發(fā)展起來(lái)的地震快速波前追蹤層析成像方法克服了傳統(tǒng)地震成像方法的一些不足,可利用同一數(shù)據(jù)體的多震相資料或聯(lián)合應(yīng)用不同數(shù)據(jù)體的多波數(shù)據(jù)及各自的空間區(qū)域分辨優(yōu)勢(shì),基于同一正則化準(zhǔn)則、一致的優(yōu)化方法以及統(tǒng)一的模型構(gòu)建方式來(lái)獲取研究目標(biāo)區(qū)內(nèi)較高分辨的三維精細(xì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造圖像,國(guó)外的一些應(yīng)用實(shí)例,顯示了其較大的應(yīng)用潛力。在我國(guó),隨著"十五"起開(kāi)始建設(shè)的數(shù)字地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、中國(guó)地震科學(xué)臺(tái)陣探測(cè)計(jì)劃(Chinarray)項(xiàng)目的實(shí)施、物探中心輕便低功耗主動(dòng)源專用數(shù)字地震儀器的研制成功和批量生產(chǎn)及局部區(qū)域人工地震觀測(cè)網(wǎng)的不斷增加,主、被動(dòng)源地震觀測(cè)數(shù)據(jù)得到了快速的積累,而這些大數(shù)據(jù)的處理方法技術(shù)的研發(fā)卻明顯滯后。此外,物探中心雖已具備3D深地震測(cè)深數(shù)據(jù)采集的硬件條件,顯然3D觀測(cè)系統(tǒng)不能像傳統(tǒng)2D線性探測(cè)剖面那樣,僅憑經(jīng)驗(yàn)去評(píng)估設(shè)計(jì),需要盡快研發(fā)儲(chǔ)備基于現(xiàn)代地震學(xué)反演算法基礎(chǔ)上的觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及評(píng)估方法技術(shù)。在本文中,我們基于物探中心已有的深地震測(cè)深專用儀器設(shè)備條件及深部探測(cè)成果,構(gòu)建數(shù)值計(jì)算模型,設(shè)計(jì)3D觀測(cè)系統(tǒng),利用最新發(fā)展起來(lái)的、在任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型中無(wú)條件穩(wěn)定的快速波前追蹤算法FMM(Fast Marching Method)及子空間反演技術(shù),基于同一正則化準(zhǔn)則、一致的優(yōu)化方法以及統(tǒng)一的模型構(gòu)建方式,利用理論合成的3D主、被動(dòng)源地震折射/反射數(shù)據(jù)體,對(duì)強(qiáng)速度對(duì)比結(jié)構(gòu)及Moho界面橫向起伏變化等不同模型進(jìn)行聯(lián)合波前成像分析研究:首先,對(duì)單個(gè)折射震相Pg、Moho寬角反射震相PmP及兩震相聯(lián)合對(duì)速度結(jié)構(gòu)模型的重建能力進(jìn)行了地震成像數(shù)值模擬計(jì)算,并對(duì)其分辨能力進(jìn)行了分析,然后為了彌補(bǔ)主動(dòng)源資料的不足,在成像模擬計(jì)算中加入了區(qū)域天然地震資料,獲取了更加精細(xì)的深淺部結(jié)構(gòu)模型。結(jié)果表明:折射震相Pg對(duì)上地殼細(xì)結(jié)構(gòu)有較高的分辨,寬角反射震相PmP可較好地約束中下地殼及Moho界面的細(xì)結(jié)構(gòu)特征,但對(duì)淺部結(jié)構(gòu)的分辨較差,折射和反射地震的聯(lián)合成像可有效恢復(fù)深淺部3D空間的強(qiáng)速度對(duì)比結(jié)構(gòu)及Moho界面形態(tài)特征。主動(dòng)源分辨能力可以由加入被動(dòng)源地震資料得以改善,主、被動(dòng)源地震聯(lián)合層析成像可有效提高探測(cè)目標(biāo)區(qū)的分辨。這些研究為開(kāi)展3D折射/反射及主、被動(dòng)源地震聯(lián)合探測(cè)研究奠定了必要的基礎(chǔ),對(duì)于復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地殼細(xì)結(jié)構(gòu)的3D主、被動(dòng)源地震聯(lián)合探查具有重要意義,本數(shù)值模擬中使用的計(jì)算方法、調(diào)試的程序模塊及有關(guān)參數(shù)還可為3D深地震測(cè)深觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。
[Abstract]:......
【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】：2015
【分類號(hào)】：P631.4

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 李松林,張先康,張成科,趙金仁,成雙喜;瑪沁—蘭州—靖邊地震測(cè)深剖面地殼速度結(jié)構(gòu)的初步研究[J];地球物理學(xué)報(bào);2002年02期

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本文編號(hào)：2308596