利用被动源数据联合反演盆地3D速度结构

发布时间：2021-10-07 14:23

　　沉积盆地内含有丰富的自然资源,准确反演沉积盆地速度结构可以帮助人们更好地去发掘这些自然资源。除此之外,由于沉积层的速度和密度较低,这使得沉积层可以放大地震波的振幅,给人类带来地震灾害。因此,准确反演沉积层速度结构还可以帮助人们评价和预防盆地内部地震灾害。本研究基于贝叶斯非线性反演方法利用瑞雷波相速度、瑞雷波椭圆率和远震体波波形反演沉积盆地的速度结构。我们首先利用两个合成速度模型检测联合反演的稳定性。合成数据结测试结果表明,联合反演三种观测数据可以准确限定沉积层的速度和深度信息。此外,我们还将联合反演的方法应用于松辽盆地内部的NE68和NE96两个宽频带地震仪。为进一步检验反演结果,我们利用波场延拓的方法,将地表接收到的波场反传到沉积层下方,然后利用反传波场的上行P波和上行S波提取了地表下方接收函数（Subsurface Receiver Function）。在地表下方的接收函数中,沉积层震荡消失,Moho面产生的Ps转换波清晰地显现出来。这一方面验证了反演结果的准确性,另一方面也说明准确反演浅层速度结构可以帮研究者们更好地反演深层速度结构。联合反演所用的被动源数据包括瑞雷波相速度。瑞雷... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

P波沉积层响应示意图

中国石油大学（北京）博士学位论文-13-第2章方法原理2.1背景噪声提取格林函数推导自从2001年RichardWeaver和OlegLobkis发现可以从噪声互相关中提取格林函数后[15]，噪声互相关技术已经被广泛用于岩石圈和上地幔速度结构的研究中[22,45]。利用背景噪声提取台站间格林函数法不需要主动源，因此又被归为被动源方法。本章节的工作是基于Snieder2004的研究[25]，对利用噪声互相关法提取格林函数进行公式推导，目的是为了更好地理解为何噪声互相关方法可以提取得到台站间的格林函数。2.1.1体波格林函数推导坐标系建立：如下图所三维坐标系。坐标系的x轴和y轴位于纸张平面内，坐标系的z轴的方向为垂直于纸张并且指向纸张内部。在空间内有一散射体，两个接收台站，其位置如下图所示。接收台站1（R1）和接收台站2（R2）的坐标分别为（-a,0,0）和（a,0,0）。图2.1散射点与接收台站位置示意图Fig.2.1Aschematicdiagramshowingtheconfigurationofthescatterpointsandthetworeceiverstations.散射体编号为i，其散射波形记为:Si(t)。在接收台站1和接收台站2接收到N个散射体散射的体的叠加波形可以表示为：

中国石油大学（北京）博士学位论文-19-2.1.3交叉散射点积分项估计由于散射点在空间中的分布是完全随机的，这就说不同散射点间的位置分布是完全不相关的。我们将公式（2.6）中第二项的积分值用2C()来表示，即：122121()()()TininTininRRCStStdtRRcc（2.23）此外，我们假设被散射信号的直流分量是为零的。这里，我们用()iSt表示散射信号()iSt的直流分量，从而有：()0iSt（2.24）此外，由于散射点性质和位置的随机性，不同散射点散射的信号是不相关的，即：()()0inStSt（2.25）这里in。由于公式（2.1）中的函数S(t)是指数函数，从而121inRR项可以可以化成指数函数中的常数项包含在中。函数C2()的直流分量为：2()()()0TinTinCStStdt（2.26）2.1.4面波格林函数推导前面章节的推导证明了利用噪声互相关函数提取体波格林函数，这一章节推导噪声互相关函数法是如何提取到面波格林函数的。方位角示意图：图2.2方位角示意图Fig.2.2Aschematicdiagramshowingtheazimuth


本文编号：3422219