基于同孔地震Rayleigh面波记录的钻孔应变观测原位标定方法研究
发布时间：2021-08-26 02:30
安装在PBO观测台网、中国地震观测台网等地学观测台网中的高分辨率钻孔应变仪可以观测到捕捉火山、地震孕育发生过程的微弱地壳构造应变信号,有效促进了火山动力学、地球动力学、地震预测等学科的发展。“科技要发展,计量要先行”,钻孔应变观测的原位标定是关系到钻孔应变观测理论与技术发展的至关重要的基础性科学问题。基于计算参考均匀应变信号（理论固体潮或计算应变波形）的原位标定,受到理论计算模型的不确定性影响存在系统性偏差。而基于测量参考均匀应变信号（地震台阵测量的地震应变波或长基线应变仪测量的固体潮）的原位标定,由于参考均匀应变信号是基于测量给出的,相对基于计算参考均匀应变信号的原位标来说,标定结果更加可靠。然而,由于测量尺度范围内的介质非均质性影响,测量参考应变通常是非均匀的,从而造成基于测量参考均匀应变信号的原位标定结果的精度不高。钻孔应变观测高精度原位标定已成为制约钻孔观测理论与技术发展的瓶颈问题。为了推进钻孔应变观测理论与技术的发展,本论文首先采用波函数展开法与叠加方法相结合的方法,给出了在半无限空间钻孔模型下入射地震Rayleigh面波与钻孔应变仪器响应的近似动态耦合关系;然后基于质点运动...
【文章来源】：中国地震局地壳应力研究所北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１体波入射自由表面示意图??
第Ｈ章入射Ｒａｙｌｅｉｇｈ而波与伩器响应的动态耦合关系??由式（３．１６）我们可以得到在静态下尸以和厂＾仅仅受围岩泊松比Ｖ的影响，／＾２°除??了受围岩泊松比影响，还受角０的影响。??为了简化分析，这里假定入射角《为〇，即入射波的传播方向为直角坐标系??Ｘ轴正向。为了更加直观的分析动态频响特征，我们以＠为例作出其幅值、相??位和群延迟随＆？的变化图，其中群延迟５可表示为：??ｒｓ＝－＾?＝?－－－＾－－?（３．１７）??ａｃｏ?ｄ＼ｋＲａ）?ｃ??式中：０是相位，＼是Ｒａｙｌｅｉｇｈ波波数，ｃ是波速。??在对钻孔应变仪进行选址安装时，通常选择有完整花岗岩的位置，花岗岩泊??松比范围〇．〇２－０．２９［６３］。为了考虑探头的第一个测量元件的方位角度０的影响给出??了不同角度６１下动态因子随的变化趋势，这里取围岩泊松比１＂?＝?０．２５。??１．?２－ｉ／＞?ｗａｖｅ?—??－－６＾１５°??Ｌ〇：?…６＾３０。??＾０．８－?先４５。??＊！０＇６＇?＼＾？、，…－失７５。??｜〇．４－?＼＼ｎ?＾＝９０°??０．２－?＿??＇ＦＶ２?ｖ＝０＿２５??〇．〇?．?Ｉ?ｉ?Ｉ?■?Ｉ?１?Ｉ?１?１?１?１??０．０?０．５?１．０?１．５?２．０?２．５?３．０??ｋＲａ??图３．４?＠幅值在不同０角下随变化图??Ｆｉｇ３．４?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｍｐｌｉｔｕｄｅ?ｏｆ?ＦＶ２?ｗｉｔｈ?ｋＲａ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｚｉｍｕｔｈ?６??２９／９４??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]分量钻孔应变观测的理论频响分析[J]. 张康华,田家勇,王密. 地下空间与工程学报. 2019(S1)
[2]周期气压波对地壳岩石应变测量影响的理论解[J]. 张凌空,牛安福. 地球物理学进展. 2019(04)
[3]TJ-2体应变传感器传递函数测试[J]. 李海亮,马京杰,苏恺之. 地震地磁观测与研究. 2017(05)
[4]The strain seismograms of P- and S-waves of a local event recorded by four-gauge borehole strainmeter[J]. Zehua Qiu,Shunliang Chi,Zhenming Wang,Seth Carpenter,Lei Tang,Yanping Guo,Guang Yang. Earthquake Science. 2015(03)
[5]钻孔体应变与面应变观测井孔耦合系数的计算[J]. 张凌空,牛安福. 地震学报. 2015(01)
[6]RZB型钻孔应变仪原位标定技术研究[J]. 欧阳祖熙. 大地测量与地球动力学. 2013(01)
[7]Abnormal strain changes observed at Guza before the Wenchuan earthquake[J]. QIU ZeHua1,ZHANG BaoHong1,CHI ShunLiang2,TANG Lei1 & SONG Mo1 1 Institute of Crustal Dynamics,China Earthquake Administration,Beijing 100085,China;2 Hebi Seismological Bureau,Hebi 458000,China. Science China（Earth Sciences）. 2011(02)
[8]四分量式钻孔应变观测资料的处理与分析[J]. 张晶,刘琦. 大地测量与地球动力学. 2010(06)
[9]美国板块边界观测（PBO）中的钻孔应变观测数据管理计划[J]. 张宝红,陈征,吴立恒,李涛. 大地测量与地球动力学. 2010(S2)
[10]海原台四分量钻孔应变观测的相对标定及资料应用[J]. 吴立辛,张立强,李国斌,郭宏斌. 地震研究. 2010(04)
本文编号：3363363
【文章来源】：中国地震局地壳应力研究所北京市
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１体波入射自由表面示意图??
第Ｈ章入射Ｒａｙｌｅｉｇｈ而波与伩器响应的动态耦合关系??由式（３．１６）我们可以得到在静态下尸以和厂＾仅仅受围岩泊松比Ｖ的影响，／＾２°除??了受围岩泊松比影响，还受角０的影响。??为了简化分析，这里假定入射角《为〇，即入射波的传播方向为直角坐标系??Ｘ轴正向。为了更加直观的分析动态频响特征，我们以＠为例作出其幅值、相??位和群延迟随＆？的变化图，其中群延迟５可表示为：??ｒｓ＝－＾?＝?－－－＾－－?（３．１７）??ａｃｏ?ｄ＼ｋＲａ）?ｃ??式中：０是相位，＼是Ｒａｙｌｅｉｇｈ波波数，ｃ是波速。??在对钻孔应变仪进行选址安装时，通常选择有完整花岗岩的位置，花岗岩泊??松比范围〇．〇２－０．２９［６３］。为了考虑探头的第一个测量元件的方位角度０的影响给出??了不同角度６１下动态因子随的变化趋势，这里取围岩泊松比１＂?＝?０．２５。??１．?２－ｉ／＞?ｗａｖｅ?—??－－６＾１５°??Ｌ〇：?…６＾３０。??＾０．８－?先４５。??＊！０＇６＇?＼＾？、，…－失７５。??｜〇．４－?＼＼ｎ?＾＝９０°??０．２－?＿??＇ＦＶ２?ｖ＝０＿２５??〇．〇?．?Ｉ?ｉ?Ｉ?■?Ｉ?１?Ｉ?１?１?１?１??０．０?０．５?１．０?１．５?２．０?２．５?３．０??ｋＲａ??图３．４?＠幅值在不同０角下随变化图??Ｆｉｇ３．４?Ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ａｍｐｌｉｔｕｄｅ?ｏｆ?ＦＶ２?ｗｉｔｈ?ｋＲａ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｚｉｍｕｔｈ?６??２９／９４??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]分量钻孔应变观测的理论频响分析[J]. 张康华,田家勇,王密. 地下空间与工程学报. 2019(S1)
[2]周期气压波对地壳岩石应变测量影响的理论解[J]. 张凌空,牛安福. 地球物理学进展. 2019(04)
[3]TJ-2体应变传感器传递函数测试[J]. 李海亮,马京杰,苏恺之. 地震地磁观测与研究. 2017(05)
[4]The strain seismograms of P- and S-waves of a local event recorded by four-gauge borehole strainmeter[J]. Zehua Qiu,Shunliang Chi,Zhenming Wang,Seth Carpenter,Lei Tang,Yanping Guo,Guang Yang. Earthquake Science. 2015(03)
[5]钻孔体应变与面应变观测井孔耦合系数的计算[J]. 张凌空,牛安福. 地震学报. 2015(01)
[6]RZB型钻孔应变仪原位标定技术研究[J]. 欧阳祖熙. 大地测量与地球动力学. 2013(01)
[7]Abnormal strain changes observed at Guza before the Wenchuan earthquake[J]. QIU ZeHua1,ZHANG BaoHong1,CHI ShunLiang2,TANG Lei1 & SONG Mo1 1 Institute of Crustal Dynamics,China Earthquake Administration,Beijing 100085,China;2 Hebi Seismological Bureau,Hebi 458000,China. Science China（Earth Sciences）. 2011(02)
[8]四分量式钻孔应变观测资料的处理与分析[J]. 张晶,刘琦. 大地测量与地球动力学. 2010(06)
[9]美国板块边界观测（PBO）中的钻孔应变观测数据管理计划[J]. 张宝红,陈征,吴立恒,李涛. 大地测量与地球动力学. 2010(S2)
[10]海原台四分量钻孔应变观测的相对标定及资料应用[J]. 吴立辛,张立强,李国斌,郭宏斌. 地震研究. 2010(04)
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