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一种基于层析成像技术提高浅地表面波勘探水平分辨率的方法 被引量：12
1
作者 尹晓菲 胥鸿睿 +2 位作者 夏江海 孙石达 王芃 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2380-2395,共16页
在高频面波方法中,水平分辨率是指水平方向上分辨异常体的能力.异常体在水平方向上的长度可用水平方向上横波速度的异常尺度来确定.面波多道分析(MASW)方法被广泛应用于浅地表横波速度结构的探测,然而该方法确定的横波速度是整个检波器... 在高频面波方法中,水平分辨率是指水平方向上分辨异常体的能力.异常体在水平方向上的长度可用水平方向上横波速度的异常尺度来确定.面波多道分析(MASW)方法被广泛应用于浅地表横波速度结构的探测,然而该方法确定的横波速度是整个检波器排列的平均计算结果,因此水平分辨率较差.另外,采用共中心点(CMP)多次覆盖的方式采集数据亦增加了野外的工作量.我们在MASW方法的基础上,应用面波层析成像方法,提出一套提高面波勘探水平分辨率的完整方法的技术流程.首先,利用波场分离技术获得准确的基阶或高阶模式面波,采用相位扫描的互相关方法测量多道面波记录中任意两道之间的面波走时;然后根据面波层析成像方法,获得高分辨率的各目标网格内的纯路径相速度频散曲线;最后反演所有目标网格内的纯路径相速度频散曲线,得到研究区域的拟二维横波速度结构.这套方法具有一定的抗噪能力,理论上它可以准确地提取相邻两道之间面波的相速度频散曲线;同时由于该方法最少只需要1个排列就可以获得拟二维横波速度结构,因此它显著减小了野外工作量.理论模型和实际资料都证实了这套方法可有效提高面波勘探的水平分辨率. 展开更多
关键词 水平分辨率 纯路径相速度频散曲线 面波层析成像方法 拟二维横波速度结构
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水平层状模型中多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的灵敏度分析 被引量：6
2
作者 尹晓菲 胥鸿睿 +2 位作者 郝晓菡 孙石达 王芃 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期136-146,9,共12页
以瑞雷波和拉夫波为主要研究对象的高频面波方法,在地下水、环境及工程等领域被广泛应用。对于水平层状模型,横波速度是影响多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的最重要参数。文中利用雅可比矩阵探究多模式瑞雷波和拉夫波相速度对不同... 以瑞雷波和拉夫波为主要研究对象的高频面波方法,在地下水、环境及工程等领域被广泛应用。对于水平层状模型,横波速度是影响多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线的最重要参数。文中利用雅可比矩阵探究多模式瑞雷波和拉夫波相速度对不同深度地层横波速度的灵敏度。研究表明:①不同模式的面波对相同地层横波速度的灵敏度不同;无论是瑞雷波还是拉夫波,低频面波比高频面波对较深层横波速度更灵敏;同时,整个高频段都是多模式面波相速度频散曲线对表层横波速度改变的灵敏频段。②基于对速度递增模型和两种速度异常层(含低速夹层或高速夹层)模型进行的测试分析,认为多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线对低速层横波速度的灵敏度高,而对高速层及速度异常层(低速层或高速层)下伏地层横波速度的灵敏度低。③相同模式拉夫波相速度频散曲线对同一地层横波速度的高灵敏度频段范围比瑞雷波的更宽,瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线对相同地层横波速度的灵敏度峰值存在差异,因此联合反演多模式瑞雷波和拉夫波相速度频散曲线有利于获得高精度的浅地表横波速度。 展开更多
关键词 瑞雷波 拉夫波 多模式 相速度频散曲线 雅可比矩阵 灵敏度分析
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联合反演面波频散和H/V获取地壳上地幔的横波速度及径向各向异性研究
3
作者 胥鸿睿 程天健 +2 位作者 漆乔木 付锦昌 李川 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期1800-1809,共10页
横波速度的径向各向异性反映了物质的变形和主导应力的方向.目前,勒夫面波和瑞雷面波的相、群速度频散特征已经被广泛用于确定地壳上地幔的横波速度及径向各向异性.但仅反演相对长周期(譬如,>5 s)的面波频散难以约束地壳浅部尤其是... 横波速度的径向各向异性反映了物质的变形和主导应力的方向.目前,勒夫面波和瑞雷面波的相、群速度频散特征已经被广泛用于确定地壳上地幔的横波速度及径向各向异性.但仅反演相对长周期(譬如,>5 s)的面波频散难以约束地壳浅部尤其是沉积层的横波速度及径向各向异性.此外,面波频散反演中不准确的浅部结构亦会导致更深部的反演结果的偏差.相较于面波频散,相同周期的瑞雷面波质点运动的水平-垂直振幅比(H/V)对横波速度的敏感深度明显更浅.在面波相、群速度与H/V具有相似的空间分辨率的前提下,本文提出联合反演勒夫面波和瑞雷面波频散与H/V获取地壳上地幔的横波速度及径向各向异性的方法.基于渤海湾盆地西缘的实际案例和理论模型测试的结果表明,引入H/V进行联合反演可以显著改善地壳尤其是沉积层的横波速度及径向各向异性的反演结果.本文所提出方法有助于地壳变形和相关构造应力状态的深入研究. 展开更多
关键词 面波频散 H/V 联合反演 横波速度 径向各向异性 地壳上地幔
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高速地表环境下的主动源面波勘探研究
4
作者 胥鸿睿 刘泽鹏 +2 位作者 程天健 尹晓菲 孙石达 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2024年第4期1628-1638,共11页
高频(≥2 Hz)瑞雷面波的相速度频散特征已经被广泛用于确定浅地表横波速度,但仅反演几十Hz以内的相速度频散难以约束地表最浅部(譬如,<0.2 m深度)的横波速度.此外,频散反演中不准确的表层横波速度亦会导致更深部横波速度反演结果的偏... 高频(≥2 Hz)瑞雷面波的相速度频散特征已经被广泛用于确定浅地表横波速度,但仅反演几十Hz以内的相速度频散难以约束地表最浅部(譬如,<0.2 m深度)的横波速度.此外,频散反演中不准确的表层横波速度亦会导致更深部横波速度反演结果的偏差.实际中,无论城市混凝土浇筑的马路或者铁路坚硬的道床都在地表呈现为显著高横波速度异常(>1000 m/s)的薄层,此类地表环境下频散反演的结果可能会产生较大的偏差.相较于瑞雷面波频散,相同频率的瑞雷面波水平-垂直振幅比(H/V)对横波速度的敏感深度明显更浅.基于此,本文提出了一种基于主动源多道地震记录准确提取高频瑞雷面波H/V并联合反演瑞雷面波相速度频散和H/V的方法.本文通过高速地表理论模型的研究,表明引入H/V的联合反演显著改善了地表及更深部的横波速度的反演精度.该方法对高速地表条件下的城市道路检测及铁路路基病害识别具有重要工程意义. 展开更多
关键词 高速地表 瑞雷面波相速度频散 H/V 联合反演 横波速度
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