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题名三维波动方程地震面波频散谱反演
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作者
张振东
刘伊克
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机构
深层油气理论与智能勘探开发重点实验室
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出处
《地球物理学报》
2025年第9期3541-3553,共13页
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基金
中国科学院及国家自然科学基金重点项目(42130807)资助.
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文摘
地震面波反演是地球内部速度结构成像的重要方法,可用于壳幔、油气藏、城市地下空间等跨尺度目标成像.目前常用的一维面波频散曲线反演方法假设地下为层状介质、需要拾取频散曲线,不适合复杂构造地区的大规模地震面波成像;最新的面波波形反演方法具有强非线性,对数据质量和初始速度模型精度等要求较高,在处理实际数据时还存在诸多问题.本文结合传统一维面波频散曲线反演方法和地震全波形反演理论的优势提出了三维波动方程面波频散谱反演方法,通过求解弹性波波动方程模拟地震面波在任意复杂介质中的传播过程;将复杂的地震面波波形变换到保留其频散特征的频率-相慢度谱域进行相似度比较,极大地降低了反演的非线性.借助全波形反演的统一理论框架,使用伴随状态法计算速度模型梯度和局部优化算法迭代更新速度模型.本文提出的频散谱反演方法适用于三维任意复杂介质的速度结构成像,模拟算例表明该方法具有比拟波形反演方法的空间分辨率;在美国亚利桑那州西南沙漠实测地震数据中的应用表明该方法可用于实际资料的处理.随着油气、地热、二氧化碳封存等陆地勘探目标的涌现,该方法有望为陆地探区高精度速度建模提供一种新的解决方案.
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关键词
面波
近地表成像
弹性波全波形反演
三维速度建模
目标函数
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Keywords
Surface wave
Near surface imaging
Elastic full-waveform inversion
3D velocity model building
Objective functions
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分类号
P631
[天文地球]
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