利用Rayleigh波反演浅土层的剪切波速度结构 被引量：42

1

作者 胡家富 段永康 +5 位作者 胡毅力 傅竹武 温一波 吴小平 杨润海 许昭永 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期393-400,共8页

根据均匀半空间Rayleigh波相速度与介质剪切波速度之间的关系，对某一频率面波的影响深度内各层介质进行"均匀"化，使其等效于均匀半空间．并利用模型进行正演，以确定在这种均匀化的前提下，面波勘探深度与波长的关系．应用... 根据均匀半空间Rayleigh波相速度与介质剪切波速度之间的关系，对某一频率面波的影响深度内各层介质进行"均匀"化，使其等效于均匀半空间．并利用模型进行正演，以确定在这种均匀化的前提下，面波勘探深度与波长的关系．应用相匹配滤波技术从实测面波信号中分离出基阶Rayleigh波信号，对它进行多重滤波和叠加处理，精确地计算出5．0-30．0Hz之间的基阶面波相、群速度频散．使用"均匀"化的方法，从相速度频散曲线中获得反演的初始模型，利用群速度频散反演得到35m以上各土层的剪切波速度结构．结果表明。 展开更多

关键词 RAYLEIGH波 剪切波速度结构 浅土层 地基探测

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利用地震背景噪声成像技术反演三峡库区及邻近地区地壳剪切波速度结构 被引量：26

2

作者 王小龙 马胜利 +6 位作者 郭志 雷兴林 夏英杰 郭欣 余国政 勾宪斌 蒋霞东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期4113-4124,共12页

本文利用三峡库区重庆遥测台网及邻近地区台网2012年1月至12月期间的连续波形记录,通过噪声互相关,提取了这些台站间的经验格林函数.并通过获取的经验格林函数瑞利面波频散信息,反演出该区域5~40s瑞利面波相速度分布.周期5s及10s的相速... 本文利用三峡库区重庆遥测台网及邻近地区台网2012年1月至12月期间的连续波形记录,通过噪声互相关,提取了这些台站间的经验格林函数.并通过获取的经验格林函数瑞利面波频散信息,反演出该区域5~40s瑞利面波相速度分布.周期5s及10s的相速度分布结果显示:四川盆地具有较厚的沉积盖层,其中盆地中部沉积层相对偏浅.而周期20s及35s的相速度分布结果显示:中下地壳的扬子克拉通整体呈现较高的相速度分布,具有相对坚硬的中下地壳结构.这其中吉首—常德的武陵山区附近出现明显高速异常,可能与江南古陆古火山岛链(雪峰—九岭弧形古火山群)活动有关,火山活动导致大量的基性-超基性幔源物质侵入地壳,造成了武陵山重力异常,并一定程度上阻挡了云贵高原和湘鄂西部的物质向南逃逸;在地形上,此处恰好对应我国地形第二阶梯向第三阶梯的过渡带,并将华南地块分隔为东西两大部分.最后我们在瑞利面波相速度成像的基础上,反演出该区域三维剪切波速度分布,结果显示四川盆地周边的龙门山、米仓山、大巴山、七曜山和大娄山等地质构造与地壳剪切波速度结构具有明显对应关系.研究结果有助于深入研究该区的深部地质构造特征与地震发生机理. 展开更多

关键词 背景噪声成像 瑞利面波 相速度 剪切波速度结构 三峡库区

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华北地区深部地幔剪切波速度结构研究 被引量：18

3

作者 张学民 刁桂苓 +2 位作者 赵英萍 王卫民 束沛镒 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1709-1719,共11页

本文分析了华北地区近50个台站下方800 km深度内的剪切波速度结构.结果发现华北地区不同构造单元之间速度结构差异很大,稳定地块速度随深度稳定增加,构造带内速度结构复杂,而且即使在同一构造单元内,不同区段之间速度结构也明显不同,如... 本文分析了华北地区近50个台站下方800 km深度内的剪切波速度结构.结果发现华北地区不同构造单元之间速度结构差异很大,稳定地块速度随深度稳定增加,构造带内速度结构复杂,而且即使在同一构造单元内,不同区段之间速度结构也明显不同,如太行山构造带,反映了不同构造单元或各区段经历了各自不同的地质演化历史.环渤海地区及相关区域多个台站的速度结构显示,华北东部地区地幔软流层埋深浅、厚度大、速度低,反映了地幔上涌的特点;而在软流层或更深层次的地幔中没有发现埋深或厚度比较统一的高速或低速体,因此可能没有岩石圈或下地壳介质曾经拆沉进入地幔,这为东部岩石圈减薄的动力学机制提供了一定的深部地球物理约束. 展开更多

关键词 剪切波速度结构 华北 太行山构造带 燕山构造带 岩石圈减薄

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苏鲁地区剪切波速度结构研究及与地震关系探讨 被引量：4

4

作者 张学民 刁桂苓 +3 位作者 束沛一 王卫民 周翠英 赵英萍 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期101-108,共8页

利用S波纯波形拟合法以及T函数法反演了苏鲁地区壳幔剪切波速度结构,并利用长周期P波T函数反演得到了连云港和莱阳台下方800km深度的速度结构。结果显示:(1)苏鲁地区大部分台站地壳表层及上地壳浅部速度偏高,分别对应高压、超高压物质... 利用S波纯波形拟合法以及T函数法反演了苏鲁地区壳幔剪切波速度结构,并利用长周期P波T函数反演得到了连云港和莱阳台下方800km深度的速度结构。结果显示:(1)苏鲁地区大部分台站地壳表层及上地壳浅部速度偏高,分别对应高压、超高压物质和古老基底出露地区;(2)沿郯庐断裂带分布的台站均显示明显低速层,并具有北浅南深的特点;(3)连云港和莱阳台超深度反演结果显示两台均在150km深度下出现高速层,反映扬子板块的俯冲深度为100km以下,俯冲板片厚度在100km以上;板片拆离下沉深度甚至达到300km或者更深;(4)地震深度分布与低速层关系密切,沿郯庐断裂和烟台—五莲断裂的中小地震震源深度都比较深,有的甚至达到地壳的底部,反映这两条断裂目前切割深度都比较大,而且地幔物质相对比较活跃。 展开更多

关键词 苏鲁地区 剪切波速度结构 低速层 T函数

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基于并行遗传算法的场地浅层剪切波速度结构反演 被引量：1

5

作者 董连成 李广影 +2 位作者 陶夏新 卢同刚 吕大刚 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第1期17-22,共6页

目的针对传统遗传算法容易陷于极值,计算时间长的问题,设计基于计算机集群的一种新的粗粒度并行遗传算法反演场地浅层剪切波速度结构.方法采用遗传模拟退火算法和MPI并行计算技术,实现多进程的粗粒度集群计算,通过个体迁移策略协调优化... 目的针对传统遗传算法容易陷于极值,计算时间长的问题,设计基于计算机集群的一种新的粗粒度并行遗传算法反演场地浅层剪切波速度结构.方法采用遗传模拟退火算法和MPI并行计算技术,实现多进程的粗粒度集群计算,通过个体迁移策略协调优化子种群,运用计算效率判断计算负载状态,采用动态种群进行负载平衡,构建了4节点的PC集群,对算例和实际场地的浅层剪切波速度结构进行了反演计算.结果简单模型收敛于最优解,实际场地的反演结果与钻孔资料的平均误差均在20%以内,计算速度明显提高,并行遗传算法的反演结果好于串行遗传算法反演的结果.结论笔者设计的粗粒度并行遗传算法有效地加快了进化速度,并行效率高,加强了局部搜索能力,反演结果较好,适合应用于反演实际工程场地的浅层剪切波速度结构. 展开更多

关键词 场地剪切波速度结构 Love波和Rayleigh波相速度 并行遗传算法 负载平衡 反演

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利用背景噪声成像技术反演陕西及邻区地壳剪切波速度结构 被引量：6

6

作者 冯红武 颜文华 +3 位作者 郭瑛霞 严珊 王卫平 林卓 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期978-990,共13页

利用地震背景噪声层析成像技术处理陕西及邻区所布设的257个宽频带台站的连续背景噪声数据,采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得陕西及邻区地壳(6~39km)高分辨率剪切波速度结构。成像结果显示:(1)渭河盆地顶部形成于新生代,厚... 利用地震背景噪声层析成像技术处理陕西及邻区所布设的257个宽频带台站的连续背景噪声数据,采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得陕西及邻区地壳(6~39km)高分辨率剪切波速度结构。成像结果显示:(1)渭河盆地顶部形成于新生代,厚的沉积层造成其浅部显著的低速异常,盆地中、上地壳为低速结构。渭河盆地与南北两侧地质构造单元交界区域的下方存在高速与低速结合带,以及在块体间相互运动的作用下,在块体内部,特别是界带深部可能存在着物质与能量的强烈交换,为渭河盆地及邻区的地震孕育发生提供深部环境。(2)南鄂尔多斯块体并不是一个均匀的整体,块体地壳浅层东薄西厚的低速异常结构,可能与鄂尔多斯自显生宙以来的整体掀斜,以及晚白垩纪以来差异性整体抬升和受强烈而不均匀的剥蚀有关。块体中地壳速度比上地壳和下地壳较高。壳内不存在显著的低速体,说明壳内低速体并没有贯穿整个鄂尔多斯地块。我们推测南鄂尔多斯块体仍保留着稳定克拉通的属性,其地壳结构可能反映了克拉通早期形成时的结构特征,至今还未遭受明显改造。(3)秦岭造山带东\,西深部结构存在显著差异,具有分段分区的特征。造山带中地壳速度较高,可能因在板块碰撞和造山过程中,下地壳物质被抬升进入中地壳,从而造成中地壳速度偏高。 展开更多

关键词 背景噪声成像 瑞利面波 相速度 频散曲线 剪切波速度结构

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利用多种地震数据联合反演剪切波速度结构的可靠性检测

7

作者 郑现 赵翠萍 郑斯华 《地震学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期194-206,共13页

本文模拟使用青藏高原东南缘区域台网及国家台网的170个宽频台站基于背景噪声、天然地震面波、P波接收函数反演时的实际数据,对青藏高原东南缘假定的初始模型进行恢复,通过计算初始模型台站下方纯路径频散、提取各台站对间的瑞雷波频散... 本文模拟使用青藏高原东南缘区域台网及国家台网的170个宽频台站基于背景噪声、天然地震面波、P波接收函数反演时的实际数据,对青藏高原东南缘假定的初始模型进行恢复,通过计算初始模型台站下方纯路径频散、提取各台站对间的瑞雷波频散曲线、计算理论接收函数以及反演剪切波速度结构来测试使用不同单项数据与联合使用多种数据反演对初始模型的恢复程度。结果表明,同时使用接收函数、基于噪声经验格林函数的群速度、相速度频散以及基于天然地震面波的相速度频散联合反演的剪切波速度结构,充分利用了几种数据的分辨率优势,清晰地分辨出中下地壳及上地幔顶部的低速层。此外,本文也分析了实际数据处理中出现的计算误差、随机噪声干扰对计算结果稳定性的影响。结果显示:对于面波频散,加入1%的误差后,联合反演的结果仍可很好地反映低速层的形态,但是当误差提升至5%后,对最终结果则产生了一定程度的影响;而在接收函数中加入4%的随机噪声时,虽然地幔低速层的上界面和下界面会略微受到随机噪声的影响,但是低速层的深度范围和速度值均得到了较好的恢复。 展开更多

关键词 联合反演 面波频散 接收函数 剪切波速度结构

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工程场地浅层剪切波速结构反演 被引量：3

8

作者 董连成 李广影 +2 位作者 陶夏新 卢同刚 吕大刚 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期276-281,共6页

目的反演工程场地浅层剪切波速结构,验证中美联合地脉动台阵观测记录适合应用于实际工程场地的浅层剪切波速结构.方法对唐山地区两个实际场地观测,从地脉动台阵观测竖向记录中提取了Rayleigh波相速度频散曲线,从地脉动台阵3分量记录中... 目的反演工程场地浅层剪切波速结构,验证中美联合地脉动台阵观测记录适合应用于实际工程场地的浅层剪切波速结构.方法对唐山地区两个实际场地观测,从地脉动台阵观测竖向记录中提取了Rayleigh波相速度频散曲线,从地脉动台阵3分量记录中提取了Love波相速度频散曲线,采用Haskell矩阵计算理论的Rayleigh波和Love波相速度.结合遗传算法与单纯形结合的反演算法对唐山地区的两个具体场地浅层剪切波速度结构进行了反演,并与实际的钻孔资料进行了对比.结果场地1提取的相速度频散曲线与理论计算结果有一定的差别.场地2提取的相速度频散曲线与理论计算结果符合较好,场地2的剪切波速结构反演结果较好,与钻孔资料的平均误差均在20%以内.结论利用从地脉动记录中提取Rayleigh波和Love波相速度频散曲线,反演场地剪切波速结构效果较好,适用于实际工程场地的浅层剪切波速度结构反演. 展开更多

关键词 浅层剪切波速度结构 地脉动台阵联合观测 Love波和Rayleigh波相速度 混合遗传算法

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基于背景噪声面波成像法研究土耳其中部岩石圈速度结构

9

作者 王鹏 冯旭平 +2 位作者 张功恒 潘磊 陈晓非 《地震学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期609-627,共19页

土耳其东部是由碰撞引起的挤压变形区域,而西部为俯冲引起的爱琴海伸展变形区域,土耳其中部作为两者之间的过渡拥有很复杂的地质情况,尤其是具有火山活动和长远的俯冲、大陆碰撞等构造历史,因此获得此区域岩石圈可靠的速度结构对认识俯... 土耳其东部是由碰撞引起的挤压变形区域,而西部为俯冲引起的爱琴海伸展变形区域,土耳其中部作为两者之间的过渡拥有很复杂的地质情况,尤其是具有火山活动和长远的俯冲、大陆碰撞等构造历史,因此获得此区域岩石圈可靠的速度结构对认识俯冲末期的板块状态、岩浆活动等现象意义重大。为了更好地了解此区域的岩石圈速度结构,本研究使用了(31°E—38.8°E,34.5°N—42.0°N)范围内172个台站的背景噪声数据,通过互相关方法获得经验格林函数;之后利用频率-贝塞尔变换法得到了5—80 s周期范围内的基阶瑞雷波频散曲线,并在个别区域获得了高阶模式频散曲线;最后利用基于Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno算法校正的拟牛顿迭代反演方法得到地表至124 km深的三维剪切波速度结构。结果表明:土耳其中部的速度横向变化剧烈(最大变化可达400 m/s),且与地质边界和缝合带区域密切相关,中安纳托利亚火山区及部分金牛座山脉东部的速度在0—100 km深度均小于4.3 km/s,因此推测此区域不存在岩石圈地幔;从塞浦路斯海沟开始俯冲的非洲大洋岩石圈,以近垂直俯冲在金牛座山脉中部下方,表现为明显的高速特征;土耳其中部在70—100 km深度广泛存在与上升软流圈物质相关的低速带,因此大部分研究区域的岩石圈波速小于全球平均剪切波速度,并且此区域岩石圈整体较薄、厚度多变。此外,本研究还发现在金牛座山脉中部和东部约13—23 km深度存在一个明显的低速带,推测可能与地块破裂导致的地层部分熔融有关。 展开更多

关键词 背景噪声成像 土耳其中部 频率-贝塞尔变换法 剪切波速度结构

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青藏高原东部和周边地区地壳速度结构的背景噪声层析成像 被引量：27

10

作者 范文渊 陈永顺 +9 位作者 唐有彩 周仕勇 冯永革 岳汉 王海洋 金戈 魏松峤 王彦宾 盖增喜 宁杰远 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1568-1583,共16页

利用连续地震背景噪声记录和互相关技术获得瑞利面波格林函数,进而反演获得了青藏高原东部和周边地区的地壳三维速度结构.地震数据源于北京大学宽频带流动观测地震台阵,国家数字测震台网数据备分中心提供的部分固定台站的连续记录及INDE... 利用连续地震背景噪声记录和互相关技术获得瑞利面波格林函数,进而反演获得了青藏高原东部和周边地区的地壳三维速度结构.地震数据源于北京大学宽频带流动观测地震台阵,国家数字测震台网数据备分中心提供的部分固定台站的连续记录及INDEPTH IV宽频带流动观测地震台阵.首先对观测数据进行处理和分析取得所有可能台站对的面波经验格林函数和瑞利波相速度频散曲线,反演得到了观测台阵下方周期从6～60s的瑞利波相速度异常分布图像.并且进一步反演获得研究区域三维剪切波速度结构和莫霍面深度分布.短周期（6～14s）相速度异常分布与地表地质构造特征吻合较好,在青藏高原和四川盆地之间存在一个明显的南北向转换带.而本文最重要的结果是周期大于25s的相速度异常分布图像显示,以昆仑断裂带为界,柴达木盆地和祁连山脉地区呈现与青藏高原截然不同的中地壳速度结构,反而与青藏高原东缘地区和川滇菱形块体速度结构相似.反演获得的剪切波速度在27.5～45km深度的切片也明显地揭示：青藏高原的松潘—甘孜地块和羌塘地块呈现均一的低速层;然而,柴达木盆地和祁连山脉地区则呈现较强的横向不均匀性,尤其是柴达木盆地的高速异常和四川盆地的高速异常相对应.这些结果为前人提出的青藏高原东北向台阶式增长模式提供了重要的地震学观测证据.与全球一维平均速度模型（AK135）相比较发现,本文测量和反演获得的研究区域内平均相速度和剪切波速度都比AK135模型慢很多,尤其是青藏高原的中地壳（25～40km）剪切波速度显著低于全球平均速度模型.进一步的层析成像反演证实松潘—甘孜和羌塘地块中地壳（27.5～45km）呈现大范围均一的低速层,为青藏高原可能存在大规模中下地壳＂层流＂提供地震学观测证据.在祁连山脉的27.5～45km深度观测到的明显低速异常体可能对应于该造山带下地幔岩浆活动导致的底侵作用,表明引起该地区地壳增厚的主要机制可能是来自地幔岩浆的底侵作用. 展开更多

关键词 背景噪声 瑞利面波 层析成像 剪切波速度结构 青藏高原 柴达木盆地和祁连山脉地区

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利用地脉动台阵记录反演场地浅层Vs结构 被引量：11

11

作者 董连成 陶夏新 +1 位作者 师黎静 李广影 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期553-556,共4页

比较了影响Love波相速度频散曲线的主要因素,通过虚拟反演,说明了利用Love波相速度反演浅层剪切波速度结构的可行性,以地脉动台阵3分量观测记录提取的Love波相速度频散曲线为目标函数,利用遗传算法与单纯形法混合算法,分两种情况反演了... 比较了影响Love波相速度频散曲线的主要因素,通过虚拟反演,说明了利用Love波相速度反演浅层剪切波速度结构的可行性,以地脉动台阵3分量观测记录提取的Love波相速度频散曲线为目标函数,利用遗传算法与单纯形法混合算法,分两种情况反演了某实际工程场地的浅层剪切波速度结构。结果表明,利用从地脉动台阵3分量观测资料中提取的Love波相速度反演工程场地浅层的剪切波速度Vs结构是一种很有前景的技术方法。 展开更多

关键词 地脉动台阵 LOVE波 RAYLEIGH波 相速度 遗传算法与单纯形法混合算法 剪切波速度结构 反演

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微动台阵法探测地下结构的实验研究 被引量：10

12

作者 魏运浩 李井冈 姚运生 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2015年第1期167-171,共5页

应用微动台阵法在江汉平原和长江大堤开展应用实验。结果表明,空间自相关法比频率-波数法结果更为稳定;通过变换台阵的尺寸可以探测浅至数米深至数百米的地下结构信息;利用台阵在空间上的平移观测可获取地下二维及三维的结构信息。

关键词 无源探测 微动台阵法 空间自相关法 频率波数法 剪切波速度结构

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工程场地条件评定中的地脉动研究 被引量：54

13

作者 陶夏新 刘曾武 +2 位作者 郭明珠 师黎静 董连成 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2001年第4期18-23,共6页

为了研究开发更经济、更简便的场地动力特性探测方法，本文简要地回顾了工程场地条件评定中地脉动研究的演进，概述了地脉动观测技术的发展，循着地脉动分析方法的演进历程，叙述了谱和谱比分析方法、利用地脉动频散曲线反演场地速度构... 为了研究开发更经济、更简便的场地动力特性探测方法，本文简要地回顾了工程场地条件评定中地脉动研究的演进，概述了地脉动观测技术的发展，循着地脉动分析方法的演进历程，叙述了谱和谱比分析方法、利用地脉动频散曲线反演场地速度构造的研究，讨论了各种分析方法的依据和适用条件，指出了目前存在的问题，并探讨了可能的改进途径。 展开更多

关键词 地脉动 工程场地条件 剪切波速度结构 频散曲线 观测仪器 观测方法

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中日地脉动台阵联合观测 被引量：12

14

作者 陶夏新 师黎静 董连成 《世界地震工程》 CSCD 2002年第2期24-31,共8页

为了研究改进地脉动观测技术、探讨利用地脉动反演工程场地的剪切波速度结构的技术途径,中、日双方研究人员在河北滦县响堂和福建厦门市进行了地脉动台阵的联合观测,成功地获得了一批宝贵的地脉动观测记录,为地脉动分析和反演提供了坚... 为了研究改进地脉动观测技术、探讨利用地脉动反演工程场地的剪切波速度结构的技术途径,中、日双方研究人员在河北滦县响堂和福建厦门市进行了地脉动台阵的联合观测,成功地获得了一批宝贵的地脉动观测记录,为地脉动分析和反演提供了坚实的基础。这批地脉动观测记录将在工程力学研究所的网站上公开。 展开更多

关键词 中日联合观测 地脉动 台阵 剪切波速度结构 福建

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