尾波干涉与经验格林函数重建

发布时间：2020-06-20 18:07

【摘要】：地震干涉作为革命性的重建经验格林函数的方法,在过去近二十年间取得了长足进展。相较于地震激发信号被台站接收的传统方法,地震干涉有诸多优点,如弥补了大地震时空分布不均以及地震定位的的不精确性。本文用400多个6级及以上大地震的尾波垂向分量数据重建了区域(美国)及全球尺度的经验格林函数,但为了获得稳定的经验格林函数需要对大量的互相关函数进行叠加,效率非常低。故本文探讨了影响尾波干涉提取经验格林函数的因素,特别是震源因素。为查明震源因素如何影响尾波干涉提取经验格林函数,本文通过模拟及实际数据系统性地探讨了震源的断层倾角、走向及事件方位角和震中分布对经验格林函数(主要为PKIKP2、PKIIKP2和Rayleigh波)提取的影响。首先,本文发现PKIKP2的平均信噪比随倾角增大呈现先变大后减小的趋势,且在倾角约为45°时达到最大。通过稳相分析,对提取的PKIKP2有主要贡献的能量来自于与其拥有相同射线参数的震相,即近似沿径向出射,正好位于45°倾角断层的P波辐射花样的最大振幅区域。另外,断层走向几乎不能影响Rayleigh波的提取,而事件方位角对其影响非常显著。当事件与台站对近似在同一大圆弧上时,能提取清晰的Rayleigh波,这和面波稳相区域空间分布相吻合。此外,只有当事件与台站对相垂直且事件断层走向与线状台阵平行时,才能获得高信噪比的PKIKP2及PKIIKP2。本文通过计算并对比事件辐射出被台站接收到的能量,发现上述事件方位角及断层走向最利于这两个地核震相的提取。最后,震中分布也影响着尾波干涉提取PKIKP2,当PKIKP2射线路径与震中径向锐角夹角越小,同时震中距越小,重建的地核震相平均信噪比越高。基于本文研究结果,在今后利用尾波干涉提取地核震相及Rayleigh波时,可以过滤掉一些不符合要求的事件,从而更加高效地重建EGFs。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P315.7
【图文】：

和Ｗｕ等（２０１８）利用尾波提取ＥＧＦｓ时与源分布无明显关系的原因。此外，Ｙａｏ逡逑等（２００９）利用不同方位分布的台站对和不同月份的噪声数据提取面波ＥＧＦｓ时逡逑发现，面波ＥＧＦｓ信噪比与台站对的方位和数据的季节性有很大的关系（图１－５）。逡逑虽然前人对于噪声源分布如何影响尾波干涉提取ＥＧＦｓ进行了一系列研宄，逡逑但还必须对源的分布形式进行细致而系统地分析，以厘清其中的原理，从而高效逡逑地提取ＥＧＦｓ。接下来，本文将介绍震源因素对于尾波干涉提取ＥＧＦｓ的影响。逡逑９逡逑

现就这三种类型的地震干涉－一加以阐述。逡逑２．Ｕ邋Ｕ相关型逡逑现考虑如图２－１所示情况，地表霞源（如爆炸源）激发地震波并在速度间断逡逑面反射被检波器Ａ邋（Ａ）接收到，再经心处地表反射后又在界面反射被检波器逡逑Ｂ邋（／？？）所接收。对检波器Ａ、Ｂ信号记录（图２－ｌｂ）做互相关计算，相当于在逡逑Ａ处谡源激发在界而反射后被Ｂ接收（或Ｂ处激发Ａ处接收）。假设震源时问函逡逑（ａ）邋＇ｓｙ邋ＲＷ逦（ｂ）邋—＿ｉ＿逦逦逦逦逡逑佭ｆ邋；逡逑ｎ逦ｒ＞逦６逦２逦４逦６逦３逦１０逦６逦２逦４逦６逦８逦１０逡逑１＜Ａ逦（邋ＪＸ逦Ｔｉｍｅ邋［ｓ］逦Ｔｉｍｅ邋［ｓ］逡逑（ｐ）逦Ｄ邋▲逦ｎ邋ＩＶ逦Ａ逦Ｉ邋邋邋Ｓｉ（ｔ）邋？邋ｓ２（ｔ）逡逑１逦＾逦ＲＷ逦｜ｉ逡逑Ｖ邋￣￣逡逑逦■■■■逦＿丨■■■■…N逦Ｔｉｍｅ邋（ｓ］逡逑图２－ｉ互相关型地震ｒ－涉示意图。逡逑（ａ）分别被检波器Ａ、Ｂ接收到的反射波信号的射线路径；（ｂ）检波器Ａ、Ｂ记录；（ｃ）逡逑互相关型地震干涉的等效反射波路径；（ｄ）检波器Ａ、Ｂ记录的互相关函数。逡逑数为５１（0，八处记录为６＾（；＾、．，１，｜，／），３处为［７／）（１．１（．，１．｜，／），则［／／｜（：＾，，；￡：．，｜，／）和逡逑可表示为逡逑ＵＡ邋（ｘＡ，邋ｘｓ．，邋／）邋＝邋Ｓ（ｘｓ邋，ｔ）＊Ｇ（ｘＡ，邋ｘｓ，邋ｔ）逦（２．１）逡逑１２逡逑

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本文编号：2722771