基于背景噪声的地下结构随时间变化监测和成像研究
发布时间：2022-12-18 00:57
应用近年来迅速发展的基于背景噪声的方法,本文开展了地下介质随时间变化监测和地下结构层析成像两方面的研究工作。 在基于背景噪声监测地下介质结构随时间变化的研究方面,本文发展了基于三分量资料的方法技术,并应用该方法对汶川Ms8.0地震震中区、芦山Ms7.0级地震震中区及周边的地下结构随时间变化进行了研究,获得了速度结构变化的时空特征,取得了如下认识： 1、发展的基于三分量背景噪声的波速变化测量方法,使噪声互相关的分量组合由只用垂直分量资料时的单分量组合增加到九个,通过多分量组合的叠加极大地提高了波速变化的测量精度和计算结果的稳定性；采用分周期（频带）测量的方法,可以有效约束波速变化的赋存深度； 2、利用靠近汶川震中的紫坪铺水库台网6个台站和区域台网离震中最近的YZP台2004年-2011年的三分量波形,测量了1-8s周期（反映地下约数百米至10km深度）的波速变化,结果表明,在汶川地震前长达4年的时间里波速变化一直保持平稳； 3、在汶川地震发生时所有的周期（1-2s、2-4s和4-8s）均观测到了明显的同震波速降低,其中2-4s周期范围（敏感深度约为1-4k...
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 背景噪声研究概述
1.1.1 从地震信号到背景噪声
1.1.2 背景噪声研究的发展历史
1.1.3 背景噪声研究的意义及主要内容
1.2 背景噪声研究的理论基础
1.2.1 均匀介质
1.2.2 散射介质
1.2.3 任意非均匀介质
1.3 背景噪声研究地下结构的进展
1.3.1 面波速度结构
1.3.2 各向异性结构
1.3.3 体波信息的提取
1.4 背景噪声研究地下介质结构随时间变化的进展
1.4.1 与火山活动相关的地下结构变化
1.4.2 与地震相关的地下结构变化研究
1.4.3 其他因素引起的介质结构变化
1.5 本文的主要研究内容
第2章 本研究中若干重要数据处理和计算方法
2.1 数据预处理与背景噪声互相关计算
2.1.1 单台数据预处理
2.1.2 Welch方法计算噪声互相关
2.2 三分量背景噪声研究波速随时间变化的方法
2.2.1 相对波速变化的测量方法
2.2.2 单台自相关三分量噪声测量波速变化
2.2.3 双台互相关三分量噪声测量波速变化
2.2.4 由多分量组合计算平均波速变化的方法
2.2.5 地震计方位角偏差的校正
2.3 瑞雷波频散曲线的提取
2.3.1 单条频散曲线的提取
2.3.2 频散曲线提取的批处理
第3章 2008年汶川Ms8.0级地震震中区的波速变化
3.1 引言
3.1.1 汶川Ms8.0级地震研究概况
3.1.2 利用背景噪声研究汶川地震引起的波速变化进展
3.2 数据和方法
3.2.1 观测数据
3.2.2 三分量背景噪声测量波速变化
3.2.3 分周期测量波速变化
3.3 汶川地震震中区的波速变化
3.3.1 同震波速降低
3.3.2 震后波速恢复
3.3.3 震前波速扰动
3.4 地震引起地下介质波速变化的物理机制
3.4.1 强地面运动引起的地表破坏
3.4.2 断层区结构破坏
3.4.3 孔隙弹性回弹
3.5 紫坪铺水库水体对波速变化的影响
3.6 本章小结
第4章 2013年芦山Ms7.0地震引起的地壳波速变化
4.1 引言
4.2 数据和方法
4.2.1 观测数据
4.2.2 应用多分量组合测量多频带波速变化
4.3 地壳介质波速时空变化特征
4.3.1 地震周边大范围波速变化
4.3.2 震源区附近波速变化
4.4 讨论
4.5 本章小结
第5章 背景噪声层析成像研究中国东北地区岩石圈速度和各向异性
5.1 引言
5.1.1 研究意义
5.1.2 中国东北地区岩石圈结构研究现状
5.2 观测数据
5.3 研究方法
5.3.1 单台数据预处理与噪声互相关计算
5.3.2 瑞雷波频散提取与质量控制
5.3.3 瑞雷波相速度和各向异性反演
5.4 反演结果与可靠性分析
5.4.1 不同周期瑞雷波相速度和各向异性
5.4.2 检测板分辨率测试
5.4.3 模型后验误差分布
5.5 结果解释
5.5.1 瑞雷波相速度分布
5.5.2 瑞雷波方位各向异性
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Kriging方法在GPS速度场网格化和应变率场计算中的适用性[J]. 刘晓霞,江在森,武艳强. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(04)
[2]中国东北地区噪声层析成像[J]. 潘佳铁,吴庆举,李永华,余大新. 地球物理学报. 2014(03)
[3]基于背景噪声研究云南地区面波速度非均匀性和方位各向异性[J]. 鲁来玉,何正勤,丁志峰,王椿镛. 地球物理学报. 2014(03)
[4]大兴安岭造山带及两侧盆地的地壳速度结构[J]. 李英康,高锐,姚聿涛,米胜信,李文辉,熊小松,高建伟. 地球物理学进展. 2014(01)
[5]中国东北地区远震S波走时层析成像研究[J]. 张风雪,吴庆举,李永华. 地球物理学报. 2014(01)
[6]中国东北地区远震P波走时层析成像研究[J]. 张风雪,吴庆举,李永华. 地球物理学报. 2013(08)
[7]2013年4月20日四川芦山M7.0级地震与余震精确定位及发震构造初探[J]. 苏金蓉,郑钰,杨建思,陈天长,吴朋. 地球物理学报. 2013(08)
[8]龙门山断裂带西南段4.20芦山7.0级地震区的深部结构和孕震环境[J]. 詹艳,赵国泽,UNSWORTH Martyn,王立凤,陈小斌,李涛,肖骑彬,王继军,汤吉,蔡军涛,王阎昭. 科学通报. 2013(20)
[9]四川芦山7.0级强震:一次典型的盲逆断层型地震[J]. 徐锡伟,闻学泽,韩竹军,陈桂华,李传友,郑文俊,张世民,任治坤,许冲,谭锡斌,魏占玉,王明明,任俊杰,何仲,梁明剑. 科学通报. 2013(20)
[10]芦山地震与龙门山断裂带南段活动性[J]. 陈立春,冉勇康,王虎,李彦宝,马兴全. 科学通报. 2013(20)
博士论文
[1]用远震接收函数研究滇西地区的深部结构[D]. 贺传松.中国地震局地球物理研究所 2003
本文编号：3721002
【文章页数】：124 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 背景噪声研究概述
1.1.1 从地震信号到背景噪声
1.1.2 背景噪声研究的发展历史
1.1.3 背景噪声研究的意义及主要内容
1.2 背景噪声研究的理论基础
1.2.1 均匀介质
1.2.2 散射介质
1.2.3 任意非均匀介质
1.3 背景噪声研究地下结构的进展
1.3.1 面波速度结构
1.3.2 各向异性结构
1.3.3 体波信息的提取
1.4 背景噪声研究地下介质结构随时间变化的进展
1.4.1 与火山活动相关的地下结构变化
1.4.2 与地震相关的地下结构变化研究
1.4.3 其他因素引起的介质结构变化
1.5 本文的主要研究内容
第2章 本研究中若干重要数据处理和计算方法
2.1 数据预处理与背景噪声互相关计算
2.1.1 单台数据预处理
2.1.2 Welch方法计算噪声互相关
2.2 三分量背景噪声研究波速随时间变化的方法
2.2.1 相对波速变化的测量方法
2.2.2 单台自相关三分量噪声测量波速变化
2.2.3 双台互相关三分量噪声测量波速变化
2.2.4 由多分量组合计算平均波速变化的方法
2.2.5 地震计方位角偏差的校正
2.3 瑞雷波频散曲线的提取
2.3.1 单条频散曲线的提取
2.3.2 频散曲线提取的批处理
第3章 2008年汶川Ms8.0级地震震中区的波速变化
3.1 引言
3.1.1 汶川Ms8.0级地震研究概况
3.1.2 利用背景噪声研究汶川地震引起的波速变化进展
3.2 数据和方法
3.2.1 观测数据
3.2.2 三分量背景噪声测量波速变化
3.2.3 分周期测量波速变化
3.3 汶川地震震中区的波速变化
3.3.1 同震波速降低
3.3.2 震后波速恢复
3.3.3 震前波速扰动
3.4 地震引起地下介质波速变化的物理机制
3.4.1 强地面运动引起的地表破坏
3.4.2 断层区结构破坏
3.4.3 孔隙弹性回弹
3.5 紫坪铺水库水体对波速变化的影响
3.6 本章小结
第4章 2013年芦山Ms7.0地震引起的地壳波速变化
4.1 引言
4.2 数据和方法
4.2.1 观测数据
4.2.2 应用多分量组合测量多频带波速变化
4.3 地壳介质波速时空变化特征
4.3.1 地震周边大范围波速变化
4.3.2 震源区附近波速变化
4.4 讨论
4.5 本章小结
第5章 背景噪声层析成像研究中国东北地区岩石圈速度和各向异性
5.1 引言
5.1.1 研究意义
5.1.2 中国东北地区岩石圈结构研究现状
5.2 观测数据
5.3 研究方法
5.3.1 单台数据预处理与噪声互相关计算
5.3.2 瑞雷波频散提取与质量控制
5.3.3 瑞雷波相速度和各向异性反演
5.4 反演结果与可靠性分析
5.4.1 不同周期瑞雷波相速度和各向异性
5.4.2 检测板分辨率测试
5.4.3 模型后验误差分布
5.5 结果解释
5.5.1 瑞雷波相速度分布
5.5.2 瑞雷波方位各向异性
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Kriging方法在GPS速度场网格化和应变率场计算中的适用性[J]. 刘晓霞,江在森,武艳强. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(04)
[2]中国东北地区噪声层析成像[J]. 潘佳铁,吴庆举,李永华,余大新. 地球物理学报. 2014(03)
[3]基于背景噪声研究云南地区面波速度非均匀性和方位各向异性[J]. 鲁来玉,何正勤,丁志峰,王椿镛. 地球物理学报. 2014(03)
[4]大兴安岭造山带及两侧盆地的地壳速度结构[J]. 李英康,高锐,姚聿涛,米胜信,李文辉,熊小松,高建伟. 地球物理学进展. 2014(01)
[5]中国东北地区远震S波走时层析成像研究[J]. 张风雪,吴庆举,李永华. 地球物理学报. 2014(01)
[6]中国东北地区远震P波走时层析成像研究[J]. 张风雪,吴庆举,李永华. 地球物理学报. 2013(08)
[7]2013年4月20日四川芦山M7.0级地震与余震精确定位及发震构造初探[J]. 苏金蓉,郑钰,杨建思,陈天长,吴朋. 地球物理学报. 2013(08)
[8]龙门山断裂带西南段4.20芦山7.0级地震区的深部结构和孕震环境[J]. 詹艳,赵国泽,UNSWORTH Martyn,王立凤,陈小斌,李涛,肖骑彬,王继军,汤吉,蔡军涛,王阎昭. 科学通报. 2013(20)
[9]四川芦山7.0级强震:一次典型的盲逆断层型地震[J]. 徐锡伟,闻学泽,韩竹军,陈桂华,李传友,郑文俊,张世民,任治坤,许冲,谭锡斌,魏占玉,王明明,任俊杰,何仲,梁明剑. 科学通报. 2013(20)
[10]芦山地震与龙门山断裂带南段活动性[J]. 陈立春,冉勇康,王虎,李彦宝,马兴全. 科学通报. 2013(20)
博士论文
[1]用远震接收函数研究滇西地区的深部结构[D]. 贺传松.中国地震局地球物理研究所 2003
本文编号：3721002
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3721002.html
