接收函数线性反演获取华北盆地及邻区地壳S波速度结构

发布时间：2017-09-20 00:42

  本文关键词：接收函数线性反演获取华北盆地及邻区地壳S波速度结构

  更多相关文章： 华北盆地 接收函数反演 S变换 软阈值滤波 相位滤波

【摘要】：华北盆地是我国东部重要的地质构造单元,分布着大量的油气资源,同时北京也是中国的政治文化中心,经济发达,人口密集。因此,华北盆地及其边缘一直备受地质与地球物理学家的关注,获取该区域地壳的S波速度结构对研究华北地区地壳形变,深部改造,震源机制,地震成因有重要意义。本文利用分布在华北盆地及其邻区(东经113°-121°,北纬34°-41°)的72个固定地震台站2009年和2010年两年所记录到的远震地震记录,通过接收函数波形拟合的方法,反演台站下方的S波速度结构,并对其反演结果进行分析。在对数据滤波去噪的研究中,发展了S变换软阈值滤波,提出了S变换相位滤波,并将S变换相位滤波方法运用到了本文的接收函数数据处理过程之中,有效的提高了数据的信噪比,使得反演结果更加可信。通过本文的研究,结果表明：(1)、S变换软阈值滤波方法压制了有效频带范围内的混频干扰,突出了弱反射信号,使得波组信息更加丰富,有利于连续追踪有效反射波组和识别薄地层,特别是提高了深部Moho界面反射层位的分辨率,为深地震反射剖面后续处理和准确解释奠定了基础。(2)、S变换时频域相位滤波充分利用了有效信号和噪声信号在瞬时相位上的差异,滤波效果明显,有效的压制了混频干扰噪声,提高了信噪比,即使在数据量较少的情况下,依然能够检测出有效弱能量信号。但当有效信号和噪声信号在能量上悬殊太大时,该方法的滤波效果也是有限的。(3)、首都圈地区Moho深度约在33km左右,深度较浅,可能与下地壳拆沉造成克拉通破坏岩石圈减薄有关。台站下方在4-10km的深度范围内一般都存在了2-5km厚的高速层,紧随高速层之下又出现了2-6km厚的相对低速层,这可能反应了华北裂陷盆地与燕山隆起、太行山隆起与燕山隆起之间复杂的耦合关系。(4)、太行山隆起向华北盆地的过渡区,地壳结构较为复杂,Moho面深度变化范围较大,从西向东深度变浅趋势明显。太行山隆起区内存在壳内低速层,接近华北盆地处,壳内未见明显的高、低速层。(5)、鲁西隆起地区Moho深度在31km-34km之间,深度相对较浅。地幔物质上涌底侵,造成地壳局部熔融,以致形成该地区部分位置下地壳存在明显的低速异常。
【关键词】：华北盆地 接收函数反演 S变换 软阈值滤波 相位滤波
【学位授予单位】：中国地质科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315.2
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 引言11-17
• 1.1、研究目的和意义11-13
• 1.2、华北盆地及其邻区研究现状13-15
• 1.3、论文的研究内容15-17
• 第二章 远震P波接收函数17-23
• 2.1、远震P波接收函数发展历史及研究现状17-19
• 2.1.1、H-k叠加搜索法18
• 2.1.2、接收函数波形反演18-19
• 2.2、远震P波接收函数的提取方法19-23
• 2.2.1、频率域方法20-21
• 2.2.2、时间域方法21-23
• 第三章 基于S变换的滤波方法研究23-45
• 3.1、S变换23-25
• 3.2、S变换软阈值滤波25-36
• 3.2.1、软阂值滤波26-27
• 3.2.2、数据分析与处理27-35
• 3.2.3、滤波去噪效果分析总结35-36
• 3.3、S变换相位滤波36-45
• 3.3.1、时频域相位滤波方法37-39
• 3.3.2、理论合成数据的检测39-41
• 3.3.3、实际观测数据的滤波效果41-42
• 3.3.4、滤波去噪效果分析总结42-45
• 第四章 接收函数线性反演方法45-53
• 4.1、反问题的建立45-47
• 4.2、模型参数化47-48
• 4.3、反演计算48-50
• 4.4、奇异值分解(Singular Value Decomposition)50-53
• 第五章 华北盆地及邻区地壳S波速度结构53-73
• 5.1、数据来源53
• 5.2、处理过程53-57
• 5.3、反演结果分析57-73
• 5.3.1、首都圈地区60-64
• 5.3.2、太行山东缘地区64-68
• 5.3.3、鲁西隆起地区68-73
• 第六章 结论与存在的问题73-75
• 6.1、结论73-74
• 6.2、存在的问题74-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-89
• 附录1：首都圈地区台站波形拟合结果89-93
• 附录2：太行山东缘地区台站波形拟合结果93-97
• 附录3：鲁西地区台站波形拟合结果97-103
• 个人简历103

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 亓雪静;贾光华;;预测S波速度的简易方法[J];国外油田工程;2007年06期

2 韩庆丑;;关于红山地震台虚波速度的讨论[J];华北地震科学;1987年S1期

3 严尊国,薛军蓉;利用虚波速度研究长江三峡地区地壳结构[J];华南地震;1988年03期

4 陈伟;;技术动态[J];勘探地球物理进展;2006年06期

5 裴顺平,许忠淮,汪素云;中国及邻区Pn波速度结构成因探讨[J];地震学报;2004年01期

6 徐佩芬;李世豪;凌u&群;郭慧丽;田宝卿;;利用SPAC法估算地壳S波速度结构[J];地球物理学报;2013年11期

7 郑月军;李红谊;黄忠贤;彭艳菊;刘福田;;中国东部海域岩石层S波速度结构[J];地壳构造与地壳应力文集;2000年00期

8 何海兵;李清河;范小平;;由微振动记录用剥层法研究浅层S波速度结构[J];防灾减灾工程学报;2010年01期

9 贾军;周仕勇;孟宪森;战玉明;;东北地区Pn波速度结构研究[J];防灾减灾学报;2011年02期

10 曹克信,王周元;甘肃邻近地区Pn波速度初探[J];西北地震学报;1992年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 黄金莉;汪素云;宋晓东;;川滇及邻区上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年

2 裴顺平;许忠淮;汪素云;;中国及邻区Pn波速度和各向异性成因分析[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年

3 李志伟;胥颐;Steven W.Roecker;郝天珧;刘劲松;;中天山地区的Pn波速度结构与各向异性[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第三卷)[C];2008年

4 胥颐;李志伟;刘劲松;郝天珧;;黄海及其邻近地区的Pn波速度与各向异性[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年

5 陈蒙;王宝善;王伟涛;杨微;宋丽莉;葛洪魁;陈槞;;水库气枪震源在S波速度及泊松比结构研究中的应用[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年

6 邢康;黄金莉;刘志坤;;利用背景噪声成像反演中国东南大陆S波速度结构[A];2014年中国地球科学联合学术年会——专题14：地下介质结构及其变化的地震面波、背景噪声及尾波研究论文集[C];2014年

7 吴建平;明跃红;曾融生;;青藏高原地区S波速度结构研究[A];1999年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十五届年会论文集[C];1999年

8 黄忠贤;郑月军;李红谊;彭艳菊;刘福田;;中国大陆及邻域地壳上地幔S波速度结构[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年

9 丁志峰;曾融生;吴大铭;;青藏高原的P_n波速度及莫氏面的起伏[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年

10 傅维洲;梁铁成;;满洲里-绥芬河地学断面域的S波速度结构[A];1994年中国地球物理学会第十届学术年会论文集[C];1994年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 邢康;利用背景噪声层析成像反演华南地区S波速度结构[D];中国地质大学(北京);2015年

2 曲中党;接收函数线性反演获取华北盆地及邻区地壳S波速度结构[D];中国地质科学院;2016年

3 廖圣柱;欧洲南部及东亚、中亚地区上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性研究[D];成都理工大学;2008年

4 曹雪峰;微动勘察方法中的数学方法研究与应用[D];中国地质大学（北京）;2011年

5 斯兴焱;VTI介质三维VSP多波速度分析方法及应用[D];成都理工大学;2010年

6 周铭;塔里木及其邻域三维S波速度结构及径向各向异性研究[D];中国地质大学（北京）;2014年

，

本文编号：884926