震源机制正演模拟
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地震正演模型应用(Ⅰ):用叠后地震正演模拟方法精确解释东河砂岩尖灭点Ben;F;Mclean;戴金星;罗平【期刊名称】《石油勘探与开发》【年(卷),期】2005(032)005【摘要】叠后正演模拟不仅能更好地解释平缓构造背景下的地震数据,而且有助于描述地震资料无法分辨的地质体.东河砂岩是塔里木盆地已知的储集层,横向展布不均匀,由于地震分辨率的限制,很难准确描述东河砂岩的空间展布.用叠后地震正演模拟方法研究东河砂岩尖灭点分布,发现合成地震振幅能量首先增强,然后衰减,其中还存在地层上拉和假倾角现象.这些特征有助于对东河砂岩尖灭点进行地震解释.【总页数】5页(P78-81,85)【作者】Ben;F;Mclean;戴金星;罗平【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京,100083,中国;Finlay Geoscience Laboratories Pty Ltd,South Australia 5162,Australia;中国石油勘探开发研究院,北京,100083,中国;中国石油勘探开发研究院,北京,100083,中国【正文语种】中文【中图分类】TE132.1【相关文献】1.塔河油田三叠系储层地震正演模拟及应用研究 [J], 蔡成国;赵迎月;顾汉明2.煤矿常见地质异常地震正演模拟在石屏矿地震解释中的应用 [J], 占文锋3.地震正演模拟技术在准噶尔盆地西北缘七区地震解释中的应用 [J], 霍进杰;于浩业;董雪梅;祁明霞;李胜4.用保真保幅处理三维地震资料解释YW3井区东河砂岩尖灭线 [J], 王晓平;陈波;孙维昭;张红梅;藏殿光5.地震正演模型应用(Ⅱ):用地震正演叠前炮集记录模拟方法定量解释薄砂岩的各向异性 [J], Ben F Mclean;戴金星 ;姚蓬昌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
全波形反演的工作原理全波形反演的工作原理简介全波形反演是一种用于地球物理勘探的前处理技术,旨在通过地震波的传播和反射信息来重建地下介质的物理属性。
它是一项复杂而强大的技术,被广泛应用于石油勘探、地震监测以及其他地球物理领域。
传统反演方法的局限性在传统的地震勘探中,通常只使用地震波的到达时间和振幅信息来判断地下结构。
然而,这种方法无法提供足够详细的地下信息,并且很难区分不同类型的地质体。
全波形反演的原理全波形反演通过利用地震波在地下介质中的传播和反射规律,以及地震波在地下界面上的反射和透射现象,来反推地下介质的物理属性。
其工作原理可概括为以下几个步骤:1.正演模拟:根据已知的地下介质模型和波源信息,使用数值模拟方法计算地震波的传播过程和在地表或接收器上的观测结果。
2.误差函数定义:将地震波的观测数据与模拟结果进行比对,计算它们之间的差异,常用的误差函数包括最小二乘法、互相关等。
3.反演算法:通过不断调整地下介质的模型参数,以使误差函数最小化,来逐步重建地下模型。
常用的反演算法有梯度下降法、共轭梯度法等。
4.迭代计算:反演过程是一个迭代的过程,需要不断更新地下模型并重新进行正演模拟和误差函数计算,直到满足反演收敛的条件。
虚拟实验与验证全波形反演是一项理论和实践相结合的技术,虚拟实验和验证是其关键步骤之一。
虚拟实验通过利用已知的地下介质模型,产生合成的地震波观测数据,并将其输入到反演算法中进行反演。
通过与实际观测数据进行比对,可以验证反演结果的准确性和可靠性。
应用领域全波形反演技术在地球物理勘探领域具有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:•油气勘探:全波形反演可帮助解决油气勘探中的各种问题,如油藏形态预测、岩性识别、储层描述等。
•地震监测:全波形反演可用于地震活动的监测和分析,包括地震源研究、震源机制解析等。
•地下水勘查:全波形反演可用于地下水资源勘查,帮助确定地下水的分布、流动性质等。
结论全波形反演是一种强大而复杂的地球物理勘探技术,通过利用地震波的传播和反射规律来重建地下介质的物理属性。
第1篇一、实验背景地震作为一种自然灾害,给人类带来了巨大的生命财产损失。
为了提高人们对地震的认识和应对能力,我们进行了模拟地震演示实验。
本次实验旨在通过模拟地震现象,让学生直观地了解地震成因、传播过程及地表变化,增强他们的防灾减灾意识。
二、实验目的1. 了解地震成因及传播过程;2. 熟悉地震波对地表的影响;3. 增强学生的防灾减灾意识。
三、实验原理地震是地壳内部岩石层在内外力作用下发生变形或断裂,产生的地震波传到地表引起地表震动的过程。
本实验采用模拟地震的方法,通过搭建模拟地震装置,模拟地震成因、传播过程及地表变化。
四、实验器材1. 模拟地震装置:由支架、模型岩石层、弹簧、传感器等组成;2. 计时器;3. 地震波记录仪;4. 地表模型;5. 地震波模拟软件。
五、实验步骤1. 搭建模拟地震装置:将支架固定在地面上,将模型岩石层放置在支架上,将弹簧连接在岩石层两端,确保弹簧处于拉伸状态;2. 连接传感器:将传感器安装在岩石层上,连接地震波记录仪;3. 地震波模拟:启动地震波模拟软件,模拟地震波传播过程;4. 观察现象:观察岩石层变形、弹簧伸缩、传感器数据变化及地表模型变化;5. 记录实验数据:记录岩石层变形程度、弹簧伸缩长度、传感器数据及地表模型变化情况。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,模拟地震装置在地震波模拟软件的驱动下,岩石层发生了变形,弹簧伸缩,传感器数据发生明显变化,地表模型也发生了相应的变化;2. 通过实验数据,可以得出以下结论:(1)地震波在传播过程中,会使得岩石层发生变形,弹簧伸缩,导致地表发生变化;(2)地震波传播速度与岩石层性质、地震波频率等因素有关;(3)地震波传播过程中,能量逐渐衰减,地表变化程度与地震波传播距离有关。
七、实验总结本次模拟地震演示实验,使学生直观地了解了地震成因、传播过程及地表变化,提高了他们的防灾减灾意识。
实验过程中,学生积极参与,认真观察,对地震现象有了更深入的认识。
地震勘探正演问题中震源机理的数值模拟
孟昭波;杨丽华
【期刊名称】《石油地球物理勘探》
【年(卷),期】1990(000)001
【摘要】传统的正演问题是由根据线性弹性理论在均匀各向同性介质条件下得到的弹性波波动方程来模拟地震波的传播,它忽略了在近震源条件下地层介质受大应力作用所产生的变化。
用此模型描述震源激发过程将产生很大的误差,这种误差在波场模拟过程中会造成严重的干扰,使正演方法失去可靠性。
本文根据弹塑性理论,提出一种弹塑性介质地震波传播的数学模型。
该模型将整个地震波传播过程视为加载波和卸载波传播的过程,并给出了求解方法,通过求解正演问题得出了弹塑性介质的地震波波场。
与传统的忽略近震源介质塑性性质的正演方法所得数值结果的比较表明,介质在近震源受大应力作用时表现出的塑性性质是不容忽略的。
【总页数】9页(P45-52,62)
【作者】孟昭波;杨丽华
【作者单位】[1]山东大学;[2]山东经济学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE13
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1.正演模拟技术在碳酸岩盐地震勘探中的应用 [J], 邓国成
2.可控震源地震勘探中的数值模拟法应用 [J], 崔宏良;王瑞贞;陈敬国;张学银;程展
展;王嘉
3.波动方程正演在地震勘探设计中的应用 [J], 丁大伟;柳溪;李宏
4.地震正演模拟在高分辨率隐伏断层地震勘探中的应用 [J], 兰晓雯;晏信飞;王成虎
5.多震源地震正演数值模拟技术 [J], 佘德平
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地震波形指示反演方法、原理及其应用1. 地震波形指示反演方法是一种通过分析地震波形数据来推断地下介质结构和地震源机制的方法。
2. 地震波形指示反演方法的基本原理是利用地震波在地下传播时受到地下介质的变化而产生的波形变化。
3. 地震波形指示反演方法可以应用于地震勘探、地震监测和地震灾害评估等领域。
4. 波形反演方法通常基于正演模拟,将地震波场的观测数据与最优化的模拟波形进行比较,以获得地下结构的信息。
5. 传统的波形反演方法包括偏移反演、全波形反演和散射波波形反演等。
6. 偏移反演是一种通过将地震道数据与合适的速度域反射系数进行相关计算,以获得地下结构的方法。
7. 全波形反演是一种基于非线性优化算法的波形反演方法,它利用射线追踪和波数积分模拟地震波传播,通过反复迭代优化得到地下模型。
8. 散射波波形反演是一种通过分析地震波的散射模式来反演地下结构的方法,它适用于复杂介质和多尺度问题。
9. 波形反演方法需要准确的初始模型,反演算法的收敛性和速度都与初始模型有关。
10. 噪声对波形反演方法有较大的影响,需要进行信噪比的优化和噪声去除处理。
11. 波形反演方法通常需要大量的计算资源和时间,对于大规模三维反演问题往往需要高性能计算平台的支持。
12. 地震波形指示反演方法也可以应用于地下水资源勘探、地质灾害研究等领域。
13. 地震波形指示反演方法广泛应用于石油勘探和地震勘探领域,对于油气勘探、勘探目标确定和优化井位选择等方面具有重要意义。
14. 波形反演方法也可以应用于地震监测和预测,通过监测地震波形的变化,提前判断地震活动性和地震风险。
15. 波形反演方法在地震灾害评估方面也有重要应用,可以通过分析地震波形数据来确定地震烈度和地震震源参数。
16. 波形反演方法还可以用于地下岩体稳定性评估、地下水动力响应分析等工程应用。
17. 通过结合不同类型的波形数据,如P波、S波和面波,可以获得更全面的地下结构信息。
18. 地震波形指示反演方法的精度和可靠性受到地震源机制、速度模型和反演算法的影响。
有限差分法地震正演模拟程序一.二阶公式推导1.二维的弹性波动方程22222222x x x ZU U U U t x z x z λμμλμρρρ∂∂∂∂++=++∂∂∂∂∂ 22222222xz z z U U U U t z x x zλμμλμρρρ∂∂∂∂++=++∂∂∂∂∂ 2.对方程进行中间差分(1)首先对时间进行二阶差分()()()()()112,,,22222n n n xi k xi k xi kx x x x U U U U t t U t U t t U t t t +--++-+-∂==∂ ()()()()()112,,,22222n n n zi k zi k zi kz z z z U U U U t t U t U t t U t t t +--++-+-∂==∂ (2)对x 方向进行二阶差分()()()()()21,,1,22222n n n xi k xi k xi kx x x x U U U U x x U x U x x U x x x +--++-+-∂==∂ ()()()()()21,,1,22222n n n zi k zi k zi kz z z z U U U U x x U x U x x U x x x +--++-+-∂==∂ (3)对z 方向进行二阶差分()()()()()2,1,,122222n n nxi k xi k xi k x x x x U U U U z z U z U z z U z z z +--++-+-∂==∂ ()()()()()2,1,,122222n n nzi k zi k zi k z z z z U U U U z z U z U z z U z z z +--++-+-∂==∂ (4)对xz 进行差分2,1,11,11,11,11,111,11,11,11,122224n nzi k zi k z zn n n nzi k zi k zi k zi k n n n n zi k zi k zi k zi k U U U U x z x zx z U U U U U U U U x x z z x+-++-++--++-++---⎛⎫-∂∂∂∂⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭-----+==2,1,11,11,11,11,111,11,11,11,122224n nxi k xi k x x n n n n xi k xi k xi k xi k n n n n xi k xi k xi k xi k U U U U x z x z x z U U U U U U U U x x z z x+-++-++--++-++---⎛⎫-∂∂∂∂⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭-----+==(5)把(1)(2)(3)(4)得到的结果带入波动方程3.写出差分方程()()()11,,,1,,1,22,1,,11,11,11,11,12222=2++4n n n n n nxi k xi k xi kxi k xi k xi k nnnnnnnxi k xi k xi k zi k zi k zi k zi k U U U U U U t x U U UU UUUz xz λμρμλμρρ+-+-+-++-++----+-++-+--++()()()11,,,1,,1,22,1,,11,11,11,11,12222=2++4n n n nnnzi k zi k zi kzi k zi k zi knn n nnnnzi k zi k zi k xi k xi k xi k xi k U U U U U U t x U UUU UUUz xz λμρμλμρρ+-+-+-++-++----+-++-+--++即得到()()1,,1,,1,,122112,,,1,11,11,11,1222+=2-++4n n n n n nxi k xi k xi kxi k xi k xi k n n n xi k xi k xi k n n n nzi k zi k zi k zi k U U U U U U x z U U U t U U U U z x λμμρρλμρ+-+-+-++-++---⎛⎫-+-++ ⎪ ⎪ ⎪--++ ⎪ ⎪⎝⎭()()1,,1,,1,,122112,,,1,11,11,11,1222+=2-++4n n n n n nzi k zi k zi k zi k zi k zi k n n n zi k zi k zi k n n n nxi k xi k xi k xi k U U U U U U x z U U U t U U U U z x λμμρρλμρ+-+-+-++-++---⎛⎫-+-++ ⎪ ⎪ ⎪--++ ⎪ ⎪⎝⎭二.MATLAB 程序 clear; clc;Nx=200; Nz=300;fi=30;%%%主频t_step=300;%%%%时间采样点dx=10.0;%空间采样间隔——x 方向 dz=10.0;%空间采样间隔——z 方向 dt=0.001;%时间采样间隔——1mslambda=66*1e9;%砂岩拉梅常数lamdamu=44*1e9;%砂岩拉梅常数murho=2650;%砂岩密度%%%%%%模型扩展%%%%%vp=zeros(Nz+2,Nx+2);%纵波速度vs=zeros(Nz+2,Nx+2);%横波速度c=zeros(Nz+2,Nx+2);%交叉项系数for i=1:Nz+2for j=1:Nx+2vp(i,j)=sqrt((lambda+2*mu)/rho);vs(i,j)=sqrt((mu)/rho);c(i,j)=sqrt((lambda+mu)/rho);endend%%%%%% 震源%%%%%%%t_wavelet=[1:t_step]*dt-1.0/fi;source=((1-2*(pi*fi*t_wavelet).^2).*exp(-(pi*fi*t_wavelet).^2));% 雷克子波amp=sqrt(2.0);% 振幅source_x=floor(Nx/2)+1;% 震源位置——x坐标source_z=2;% 震源位置——z坐标source_amp=zeros(Nz+2,Nx+2);% 震源振幅初始化(所有点处均为0)source_amp(source_z,source_x)=amp;% 震源振幅,在位置source_z,source_x处振幅为amp,其它位置为0 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%U=zeros(Nz,Nx);% 弹性波x分量V=zeros(Nz,Nx);% 弹性波z分量U0=zeros(Nz+2,Nx+2);% 前一时刻的UU1=zeros(Nz+2,Nx+2);% 当前时刻的UU2=zeros(Nz+2,Nx+2);% 下一时刻的UV0=zeros(Nz+2,Nx+2);% 前一时刻的VV1=zeros(Nz+2,Nx+2);% 当前时刻的VV2=zeros(Nz+2,Nx+2);% 下一时刻的Vrecord_u=zeros(t_step,Nx);% x方向接收到的地震记录——Urecord_v=zeros(t_step,Nx);% x方向接收到的地震记录——V%%%%%% 有限差分计算U V %%%%%%for it=1:t_stepfor x=2:Nx+1for z=2:Nz+1U2(z,x)=2*U1(z,x)-U0(z,x)+(dt*dt)*(vp(z,x)^2*(1.0/(dx*dx))*(U1(z,x+1)-2*U1(z,x) +U1(z,x-1))+vs(z,x)^2*(1.0/(dz*dz))*(U1(z+1,x)-2*U1(z,x)+U1(z-1,x))+c(z,x)^2*(1. 0/(4*dx*dz))*(V1(z+1,x+1)-V1(z+1,x-1)-V1(z-1,x+1)+V1(z-1,x-1)))+source(it)*sour ce_amp(z,x)*dt*dt;V2(z,x)=2*V1(z,x)-V0(z,x)+(dt*dt)*(vs(z,x)^2*(1.0/(dx*dx))*(V1(z,x+1)-2*V1(z,x) +V1(z,x-1))+vp(z,x)^2*(1.0/(dz*dz))*(V1(z+1,x)-2*V1(z,x)+V1(z-1,x))+c(z,x)^2*(1. 0/(4*dx*dz))*(U1(z+1,x+1)-U1(z+1,x-1)-U1(z-1,x+1)+U1(z-1,x-1)));endendU0=U1;U1=U2;V0=V1;V1=V2;record_u(it,:)=U2(2,[2:201]);record_v(it,:)=V2(2,[2:201]);U=U2(2:301,2:201);V=V2(2:301,2:201);end%%%%% 绘制U 和V 的波场图%%%%%%figureimagesc(U(1:300,1:200));title('U');xlabel('x');ylabel('z');figureimagesc(V(1:300,1:200));title('V');xlabel('x');ylabel('z');%%%%% 绘制U 和V 的地震记录%%%%%%figureimagesc(record_u(1:300,1:200));title('U');xlabel('x');ylabel('t_step');figureimagesc(record_v(1:300,1:200));title('V');xlabel('x');ylabel('t_step');U分量波场图V分量波场图U分量地震记录V分量地震记录。
如何评估地震的震级和震源地震是一种地球表面地壳运动的自然现象,它带来巨大的破坏和威胁。
评估地震的震级和震源是地震学研究中的重要内容。
本文将介绍如何评估地震的震级和震源的方法和过程。
一、震级的评估地震的震级是衡量地震能量大小的指标,常用震级有里氏震级(ML)、面波震级(Mb)和体波震级(Mb)。
评估地震的震级主要依据地震记录的振幅和频率特征。
1. 收集地震记录评估地震的震级首先要获取地震记录,地震记录通常是由地震仪器(如地震仪、加速度计等)收集到的地震波数据。
地震记录中包含了地震波的振幅和频率信息。
2. 处理地震记录处理地震记录的目的是提取地震波的振幅和频率特征。
常见的处理方法包括滤波、积分和差分等。
滤波可以去除地震记录中的噪声,使地震波信号更加清晰。
积分和差分可以得到地震记录的速度和加速度信息。
3. 估算震级估算震级的方法有很多种,常用的方法包括振幅比较法、计算震源矩张量、地震矩展位法等。
振幅比较法是通过比较地震记录的振幅和标定地震记录的振幅来估算震级。
计算震源矩张量可以根据地震波速度和地震震源的面积计算地震的矩张量,进而估算震级。
二、震源的评估地震的震源是地震发生的具体位置,评估地震的震源可以帮助我们了解地震的发生机制和地震活动区的分布。
1. 收集震源数据评估地震的震源首先要收集震源数据,震源数据包括地震的发生时间、地震的位置和地震的震源机制等信息。
地震的位置可以通过地震仪器的定位系统测量得到,地震的震源机制可以通过地震波形分析和反演得到。
2. 震相的分析地震波在地球内部传播时会产生不同的震相,不同的震相对应不同的传播路径和速度。
通过分析地震波的震相可以确定地震的震源位置,常用的震相分析方法包括P波到时和S波到时的判断。
3. 反演震源机制地震的震源机制是地震波传播过程中地震源区断层滑动的几何形态和滑动方式。
通过反演地震波的极化和振幅信息可以得到地震的震源机制,反演方法有格林函数方法和正演模拟等。
地震记录的Q值正演模拟与反滤波
赵宪生;黄德济
【期刊名称】《石油物探》
【年(卷),期】1994(033)002
【摘要】地震记录的正演模拟与反演方法是地震勘探中重要的处理和解释手段之一。
目前普遍采用的正演方法都是已知地层速度、密度或波阻抗正演一定观测系统条件下的合成记录,并没有考虑地下介质非弹性吸收的影响。
正演获得的合成记录具有较多的假设条件,与实际地震记录差距较大。
本文提出的模拟方法是利用波场成像原理,在递推上行波时应用Futterman模型同时考虑介质的吸收作用,推导出频波域类似于相移正演算法的Q值正演模拟合成
【总页数】7页(P42-48)
【作者】赵宪生;黄德济
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P631.443
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勘测师如何进行地震测量地震测量是勘测师在地震勘测中的重要任务之一,它旨在准确测定地震的震级、震源位置和震源机制等参数,为科学研究、工程设计和防灾减灾提供必要的数据支持。
本文将介绍勘测师在地震测量中的工作流程和常用的测量方法。
一、地震测量的工作流程地震测量的工作流程主要包括震源定位、震级测定和震源机制解算三个环节。
(1)震源定位:震源定位是指确定地震发生的位置坐标。
常用的方法有三角测量法、台网定位法和地震动前后定位法等。
三角测量法通过多个测量站点之间的测量角度和距离,利用三角关系计算出地震震源的位置。
台网定位法是利用分布在不同地点的地震测量台站记录到的地震波数据,通过比对测量数据之间的时间差和振幅差异,计算得出震源的位置。
地震动前后定位法是通过对地震前后的地貌变化、建筑物倾斜程度等指标进行观测和分析,推算出地震震源的位置。
(2)震级测定:震级是衡量地震能量释放大小的指标,通常使用里氏震级(ML)和矩震级(MW)来表示。
里氏震级是根据地震波振幅的对数进行计算,而矩震级则是通过地震矩张量的计算得出。
勘测师在测定震级时需要收集不同台站的地震波数据,并进行数据处理、分析和比对,最终得出准确的震级数值。
(3)震源机制解算:震源机制是指地震引起的地表运动的方向、位移和速度等参数。
勘测师通过分析地震波的振动方向、极化特征和位移量等信息,并结合震源位置和波形数据,进行震源机制解算。
常用的方法有震源机制反演法、震源机制解析法和正演模拟法等。
二、常用的地震测量方法(1)测震仪观测法:测震仪观测法是使用测震仪等地震仪器对地震波进行实时观测和记录。
勘测师需要选择合适的观测点位,并按照规定的观测参数进行观测和记录。
观测过程中需要注意仪器的放置和调校,保证观测数据的可靠性。
(2)地震台网监测法:地震台网监测法是通过建立一定数量和布局合理的地震台站网络,对地震波进行连续监测和记录。
勘测师需要负责维护地震台站设备的正常运行,以及观测数据的采集和传输。
地震正演模拟在压缩空气储能盐腔调查中的应用收稿日期:20230424;修订日期:20230609;编辑:陶卫卫作者简介:高军(1968 ),女,山东泰安人,工程师,主要从事能源管理工作;E m a i l :g a o ju n 202@s i n a .c o m *通讯作者:张心彬(1968 ),男,山东济南人,研究员,主要从事能源资源地球物理探测工作;E m a i l :z x b 1812@163.c o m高军1,张心彬2*,田思清2(1.山东省泰安市岱岳区发展和改革局,山东泰安 271000;2.山东省煤田地质规划勘察研究院,山东济南 250104)摘要:目前,利用盐腔进行压缩空气储能是一种安全㊁环保㊁高效的物理储能方式,查明盐腔空间形态及分布至关重要㊂本文依托三维地震工程,在运用正演模拟的基础上对盐腔地震响应研究进行了分析研究,优选了甜点属性㊁振幅的和㊁反射强度㊁瞬时相位㊁瞬时频率和方差㊁曲率等属性进行融合,对盐腔的顶部以及盐腔侧边界进行了刻画,确定了盐腔顶部高点位置和深度,控制了盐腔的空间展布形态,取得了良好的地质效果㊂关键词:地震正演模拟;盐腔空间形态;属性融合中图分类号:P 631.3 文献标识码:A d o i :10.12128/j.i s s n .16726979.2023.09.010引文格式:高军,张心彬,田思清.地震正演模拟在压缩空气储能盐腔调查中的应用[J ].山东国土资源,2023,39(9):6065.G A O J u n ,Z HA N G X i n b i n ,T I A N S i q i n g .A p p l i c a t i o n o f S e i s m i c F o r w a r d M o d e l i n g i n t h e I n v e s t i ga t i o n o f C o m p r e s s e d A i r E n e r g y S t o r a g e S a l t C a v i t y [J ].S h a n d o n g La n d a n d R e s o u r c e s ,2023,39(9):6065.0 引言自1949年德国工程师S t a l L a v a l 提出传统压缩空气储能技术以来,国内外开展了大量研究和实践㊂目前,国外有2座大型压缩空气储能电站在德国H u n t o r f 电站和美国M c i n t o s h 电站投入商业运行[1]㊂我国自2014年建成了0.5MW 的芜湖非补燃示范项目之后,在中科院工程热物理研究所技术支持下,先后在毕节㊁肥城㊁张北㊁西宁㊁金坛等地建设的压缩空气储能项目相继投入商业运行[2]㊂压缩空气储能具备大规模㊁长时效物理储能能力,可以显著提高能源利用率,具有十分广阔的应用前景[35]㊂地下盐矿水溶法开采后形成的大型地下溶腔可以用作高压空气储气库[6]㊂在项目选址阶段,地下盐腔自身的条件是否满足压气储能项目建设的相关要求,是关系项目成败的最关键条件[9]㊂国内王志荣等[89]先后采用C S AMT 与C Y T 联合探测法和三维地震方法在数据处理和资料解释方面进行了研究,取得一定的成果㊂但是,盐腔的空间展布形态探测仍然是压气储能盐腔调查的关键问题㊂本文依托山东泰安2ˑ300MW 级压缩空气储能创新示范工程,在山东东岳盐业公司采矿区块实施了三维地震工程㊂在正演模拟的基础上开展盐腔地震响应研究,对优选的相关属性进行融合,控制了盐腔的空间展布形态,取得了良好的地质效果,为后续压缩空气储能安全高效开发奠定了基础,同时也为类似地质条件下压缩空气储能盐腔调查提供了参考㊂1 勘查区地质1.1 地质背景勘查区大地构造位于华北板块(Ⅰ)鲁西隆起区(Ⅱ)鲁中隆起(Ⅲ)蒙山蒙阴断隆(Ⅳ)汶口凹陷(Ⅴ)西部,是在燕山构造旋回造就的古湖盆基础上发展起来的㊂汶口凹陷东南与汶东凹陷相通,东㊁北东㊁西三面以南留弧形断裂为界与新甫山凸起相接,㊃06㊃第39卷第9期 山东国土资源 2023年9月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.南连蒙山东平凸起,为箕状单断掀斜断块,表现为盆地地貌,习惯上称为大汶口盆地(图1)[10]㊂大汶口盆地经喜山运动逐渐形成的半封闭的湖盆,湖盆的不断下降,接受卤水,蒸发成矿[11]㊂1 第四系;2 古近系;3 寒武系+奥陶系;4 新太古代泰山岩群;5 断裂代号;6 地质界线;7 推测不整合界线;8 推测性质不明断层;9 推测正断层;10 勘查区位置图1 大汶口盆地地质构造示意图(据朱猛)大汶口盆地内地层自外到内(由老到新)依次为新太古代泰山岩群㊁寒武奥陶纪长清群㊁九龙群㊁马家沟群㊁石炭二叠纪月门沟群㊁古近纪官庄群㊁新近纪黄骅群㊁第四系等,盆地内全被第四系所覆盖[12]㊂图2 大汶口组中段主要赋存地层1.2 主要矿层及开采情况古近纪官庄群大汶口组中段下部为主要含盐段,盐层与石膏互层产出,呈薄互层间隔分布,具有较强的规律性㊂盐矿地层上部覆盖有巨厚石膏层(图2)㊂勘查区盐矿地层向NW 倾伏产出,往东南盐矿地层逐渐抬升,上部盐层依次沉缺,盐矿地层上部膏层逐渐增厚㊂矿山基本采用水平对接井连通采卤工艺,由一口直井㊁一口或多口水平井构成对接井组,大多采用直井注水,水平井出卤的水溶法开采方式[13]㊂水溶采矿是通过溶解各种盐类,清水或欠饱和盐水通过专门设计的井注入到盐岩中,以溶蚀出空隙或洞穴,然后提取 几乎饱和 的盐水进行处理㊂山东东岳盐业有限公司均于1998年成立,建厂初期精制盐生产能力仅50k t /a,矿山生产规模也仅5k t /a (卤折盐)㊂2006年,实施精制盐异地技改后㊃16㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.满足年产30万t精制盐用卤的需求㊂近年制盐产量基本稳定在600k t/a㊂截至2022年3月30日,累计生产精制盐约900万t㊂2地震正演模拟技术地震正演模拟是在地下介质结构和参数已知的情况下,利用数值计算的方法来研究地震波在地下介质中的传播规律,从而获得理论地震记录的一种方法[14-15]㊂正演模拟是基于弹性介质波场传播理论的计算机环境下模拟实际地质模型的方法,对解释实际地震资料,表征地下介质结构与岩性有重要的实际意义[16]㊂基于正演模拟的三维地震资料解释流程图见图3㊂图3基于正演模拟的三维地震资料解释流程图为了解盐腔在地震上的响应特征,本次设计了盐腔的正演模型并利用T e s s e r a l正演软件基于射线追踪法对盐腔的地震响应进行模拟从而为盐腔解释提供基础㊂2.1地质模型设计2.1.1物性参数分析通过测井曲线分析,获取勘查区盐岩㊁泥岩和石膏盐的地震波速度和密度等信息,确定了地质模型的主要物性参数见表1㊂表1地质模型主要物性参数地层岩性速度/(m/s)密度/(g/c m3)膏岩45002.8盐岩40002.16卤水14001.242.1.2地质模型类型根据本区盐岩地层分布特征以及盐岩水溶采矿特点,建立了3种地质模型(图4)㊂模型的最顶层为泥岩,中间层为石膏盐和盐岩互层,亮紫色为盐岩,暗紫色为石膏盐,浅黄色为溶蚀的盐岩㊂图4理论盐腔模型(1)规则水平盐腔模型㊂假设盐岩规则水溶的纯理论模型,盐岩只发生层间溶蚀,上下不贯通㊂(2)不规则盐腔模型㊂层间溶蚀并发生贯通,自下而上逐层相对规则水溶,腔体基本对称㊂(3)极不规则盐腔模型㊂层间溶蚀并发生贯通,各层盐岩水溶情况不一致,腔体不对称,溶蚀程度要高于第二种模型㊂2.2正演模拟采用射线追踪法对图4地质模型进行正演模拟,生成的地震响应如图5所示㊂从图5中可以看出,盐腔的地震响应特征表现为顶部为强反射且有向上弯曲的趋势,内部为弱反射和杂乱反射,底部的同相轴有下拉的趋势㊂图6为本区地震资料中的盐腔地震响应时间剖面㊂水溶采盐后形成的盐腔地震响应特征与盐腔理论模型正演模拟结果非常相似㊂为了进一步确定盐腔与地震响应的对应关系,对盐腔模型的地震响应进行时深转换后与盐腔模型进行叠合显示,如图7所示㊂图5盐腔模型正演地震记录根据理论分析,盐岩(卤水)属于低阻抗,石膏属㊃26㊃Copyright©博看网. All Rights Reserved.于高阻抗(图6)㊂在盐岩的顶部反射界面,地震波从高阻抗进入低阻抗,在地震响应上则表现为盐岩的顶界面反射对应地震波形的波谷㊂从图7可以看出,盐腔的顶部对应的是地震波形波谷位置,与分析的结果相吻合㊂图6本区实际地震资料中的盐腔地震响应图7 地震响应与盐腔模型叠合显示2.3 正演模拟地震属性提取和优选地震属性的优化分析就是利用人的经验或数学方法,优选出对所求解问题最敏感的㊁个数最少的地震属性或地震属性组合[17]㊂由于地震属性有上百种之多,在进行属性提取之前,需要对该区的储层地震响应特征有一定的了解,这样才能从众多的地震属性中有针对性的开展属性提取作业,得到一个初步的地震属性集[1819]㊂为了进一步刻画盐腔的空间形态特征,对正演模拟得到的地震响应开展了多种属性提取㊂选择了与盐腔特征对应关系较好的属性,分别为甜点属性(均方根振幅属性)㊁振幅的和㊁反射强度㊁瞬时相位㊁瞬时频率和方差㊁曲率属性[20](图8),同时结合人工交互综合分析对盐腔进行立体刻画㊂通过图8中属性可以看出瞬时相位属性对盐腔顶部的变化非常敏感,瞬时相位与地震波形的波谷紧密对应,而波谷代表盐岩的顶,因此可以清晰的刻画出盐岩的顶界;由于卤水对高频信息的吸收衰减,在盐腔的中下部瞬时频率则可以清楚的反映出盐腔的边界特征,并且盐腔发育(采卤)程度越高其在瞬1 原始地震响应;2 瞬时相位属性;3 瞬时频率属性;4 能量属性(甜点);5 曲率属性;6 方差属性(相干)图8 盐腔正演地震响应的属性提取时频率上的响应越明显;振幅类属性对盐腔的整体刻画效果最好,甜点属性反映出盐腔的形态包络,图中整个红色区域表现为盐腔的顶部位置;方差属性也可以用来刻画盐腔的侧向边界㊂综合以上属性分析,采用以振幅类优势属性为主,其他属性(方差㊁瞬时频率等)为辅来综合确定盐腔的顶部以及侧向边界,同时结合人工交互综合分析对盐腔进行立体刻画㊂3 正演模拟地震属性在盐腔刻画中应用利用正演模拟属性特征与盐腔的空间形态的对应关系,在常规解释的基础上通过多种属性分析㊁融合实现了盐腔的立体刻画,包括确定盐腔的顶部位置以及各盐层的动用范围㊁盐腔的空间形态㊂3.1 盐腔顶界面的确定通过甜点(能量)属性来进行盐腔的顶部形态雕刻和位置确定,雕刻阈值的确定需要结合已知岩盐生产情况和人工辅助解释来完成(图9)㊂3.2 盐腔侧面边界的确定通过岩层提取的反射强度属性和均方根振幅以及方差属性可以对盐腔的侧边界进行确定,然后利用人机联作在数据体上对腔体进行交互刻画,通过逐条剖面的追踪分析获得腔体的空间形态(图10)㊂3.3 盐腔底界刻画根据物理模拟,盐腔发展基本往上和侧方位发展,盐腔往深部发展的空间很小㊂为确定盐腔边界,盐腔内地震层位直接内插拾取(图11)㊂3.4 盐腔空间形态及分布通过甜点属性确定盐腔的顶界位置,借助反射强度属性与方差属性确定盐腔侧边界,底界以7盐㊃36㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图9 甜点属性刻画的盐腔顶部形态(俯瞰图)图10多属性刻画盐腔边界图11 盐腔底界和内部地震反射波特征层底为基础,向下溶蚀程度很低,这样就可以刻画出盐腔的空间形态㊂根据盐井的产量㊁盐系地层结构㊁盐矿品位等并综合考虑其他造腔因素,可以确定采盐动用地层的体积,据此确定利用属性刻画盐腔的阀值,最终人机连作确定盐腔空间形态㊂图12为采用三维地质图12 综合解释的盐腔分布体雕刻技术利用多种属性雕刻的盐腔空间分布情况㊂4 结论(1)利用正演模拟设计的盐腔模型对盐腔地震响应与实际地震盐腔反应基本一致,为盐腔解释奠定了基础㊂(2)通过正演模拟结果与实际资料对比分析得出,甜点属性㊁振幅的和㊁反射强度㊁瞬时相位㊁瞬时频率和方差㊁曲率属性能够反映盐腔特征㊂(3)结合人工交互综合分析,采用多种优选地震属性融合对盐腔的顶部以及盐腔侧边界进行了刻画,确定了盐腔顶部高点位置和深度,控制了盐腔的空间展布形态㊂参考文献:[1] 纪律,陈海生,张新敬,等.压缩空气储能技术研发现状及应用前景[J ].高科技与产业化,2018,263(4):5258.[2] 王富强,王汉斌,武明鑫,等.压缩空气储能技术与发展[J ].水力发电,2022,48(11):1015.[3] 张建军,周盛妮,李帅旗,等.压缩空气储能技术现状与发展趋势[J ].新能源进展,2018,6(2):141149.[4] 张玮灵,古含,章超,等.压缩空气储能技术经济特点及发展趋势研究[J /O L ].储能科学与技术,2023,h t t p s ://d o i .o r g/10.19799/j .c n k i .2095-4239.2022.0645.[5] 万明忠,王辉,纪文栋,等.压缩空气储能电站盐穴选址关键流程及控制因素[J ].电力勘测设计,2022,12:24.[6] 涂洋.天然气地下盐穴储气库技术研究[D ].成都:西南石油学院,2005:17.㊃46㊃Copyright ©博看网. All Rights Reserved.[7]完颜祺琪.中国盐穴地下储气库建库地质条件评价及其对策研究[D].成都:西南石油大学,2015:14.[8]王志荣,王泉更,张利民.C S AM T与C Y T联合探测法在深部盐穴储气库建设中的应用[J].工程地质学报,2016,24(1):142149.[9]万明忠,纪文栋,商浩亮,等.压缩空气储能地下盐穴物探关键问题及处理技术[J].南方能源建设,2023,10(2):2630.[10]张念朋.山东大汶口盆地鲁能石膏矿地质特征及成因分析[J].中国非金属矿工业导刊,2020,140:3940. [11]朱猛,谭现锋,赵季初.山东省大汶口盆地盐类成矿模式讨论[J].山东国土资源,2016,32(1):2627.[12]王艳婷,刘彦奎,王东,等.泰安市大汶口石膏矿王庄矿段地质特征及成因分析[J].中国非金属矿工业导刊,2014,112:4445.[13]王少华,杨树杰,孔德金,等.山东大汶口盆地采盐溶腔的不稳定性及变化特征[J].化工矿产地质,2021,43(2):158159.[14]王润秋,耿伟峰,王尚旭.地震波正演模拟的任意差分精细积分方法[J].石油地球物理勘探,2003,38(3):252253.[15]李广才,王兴宇,李培,等.地震正演模拟技术在膏盐岩识别中的应用[J].中国煤炭地质,2018,35(2):6869. [16]肖开宇,胡祥云.正演模拟技术在地震解释中的应用[J].工程地球物理学报,2009,6(4):460465.[17]魏冬.地震属性技术综述[J].内蒙古石油化工,2020,3:9596.[18]张勇刚,范国章,王红平,等.地震多属性分析技术预测和评价盐下碳酸盐岩储层厚度分布[J].盐湖研究,2022,30(3):7273.[19]刘文岭,牛彦良,李刚,等.多信息储层预测地震属性提取与有效性分析方法[J].石油物探,2002,41(1):100101. [20]石荣.地震属性分析技术在储层精细描述中的应用[J].大庆石油地质与开发,2019,38(3):139141.A p p l i c a t i o n o f S e i s m i c F o r w a r d M o d e l i n gi n t h e I n v e s t i g a t i o n o f C o m p r e s s e d A i r E n e r g y S t o r a g e S a l t C a v i t yG A O J u n1,Z H A N G X i n b i n2,T I A N S i q i n g2(1.D a i y u e D e v e l o p m e n t a n d R e f o r m B u r e a u o f T a i'a n C i t y,S h a n d o n g T a i'a n271000,C h i n a;2.S h a n d o n g R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C o a l G e o l o g i c a l P l a n n i n g a n d P r o s p e c t i n g,S h a n d o n g J i'n a n250104,C h i n a)A b s t r a c t:A t p r e s e n t,u t i l i z i n g s a l t c a v i t y f o r c o m p r e s s e d a i r e n e r g y s t o r a g e i s a s a f e,e n v i r o n m e n t a l l yf r i e n d l y a n d e f f i c i e n t p h y s i c a l e n e rg y s t o r a g e m e th o d.I ti s v e r y i m p o r t a n t t o f i n d o u t t h e s p a t i a l m o r p h o l o-g y a n d d i s t r i b u t i o n o f s a l t c a v i t y.B a s e d o n t h r e e-d i m e n s i o n a l s e i s m i c e n g i n e e r i n g,s e i s m i c r e s p o n s e o f s a l t c a v i t y h a s b e e n a n a l y z e d a n d s t u d i e d o n t h e b a s i s o f f o r w a r d m o d e l i n g.T h e d e s s e r t a t t r i b u t e,a m p l i-t u d e s u m,r e f l e c t i o n i n t e n s i t y,i n s t a n t a n e o u s p h a s e,i n s t a n t a n e o u s f r e q u e n c y a n d v a r i a n c e,c u r v a t u r e a n d o t h e r a t t r i b u t e s h a v e b e e n o p t i m i z e d a n d m e r g e d.T h e t o p a n d t h e s i d e b o u n d a r i e s o f t h e s a l t c a v i t i e s h a v e b e e n d e s c r i b e d,a n d t h e p o s i t i o n a n d t h e d e p t h o f h i g h p o i n t a t t h e t o p o f t h e s a l t c a v i t y h a v e b e e n d e t e r-m i n e d,t h e s p a t i a l d i s t r i b u t i o n p a t t e r n o f t h e s a l t c a v i t y h a s b e e n c o n t r o l l e d,a n d g o o d g e o l o g i c a l r e s u l t s h a v e b e e n o b t a i n e d.K e y w o r d s:S p a t i a l m o r p h o l o g y o f s a l t c a v i t y;f o r w a r d m o d e l l i n g;a t t r i b u t e s f u s i o n㊃56㊃Copyright©博看网. 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地震正演模拟
1. 原理
在地震记录上看到的波形是地震子波叠加的结果,从地下许多反射界面发生反射时形成的地震子波,振幅大小决定于反射界面反射系数的绝对值,极性的正负决定于反射系数的正负,到达时间的先后取决于界面深度和覆盖层的波速。
若地震子波波形用S(t)表示,反射系数是双程垂直反射旅行时t 的函数,用R(t)表示,地震记录f(t)形成的物理过程在数学上就可表示为:
f(t)=S(t)* R(t)=∫S (t )R (t −τ)dτT
其中反射系数R 取R=ρ2v2−ρ1v1ρ2v2+ρ1v1,设地层密度为均匀的,且令ρ2=4ρ1,则反射系数只与地层间速度有关。
地震子波取雷克子波S(t)=[1-2*(pi*fp*t )2]exp[-(pi*fp*t )2],其中主频取fp=20。
2. 模型
本次模拟中采用的是300*80的网格,道数为80,垂直采样点数为300。
模型为一个三层水平层状均匀介质,其速度分别为1000m/s 、2000m/s 、3000m/s ,模型如下:
图1 模型示意图 图2 地震子波 3. 结果 2000m/s 1000m/s
3000m/s
图2 各层界面的地震响应。
震源机制的数值模拟与计算震源机制是指地震发生时弹性波在地下旋转的方式,包括三个基本方向:沿X,Y,Z轴的压缩、横向切割和扭曲。
研究震源机制是了解地震发生的物理机制和预测地震危险性的重要手段之一。
传统的震源机制研究需要依赖大量的地震观测数据,其精度难以达到高精度计算的水平。
近年来,随着计算机技术的飞速发展,基于数值模拟的震源机制研究逐渐成为热门研究领域,其精度和准确性得到了大幅提升。
本文将介绍震源机制的数值模拟与计算的研究现状、方法、应用以及未来的发展方向。
一、震源机制数值模拟的研究现状以往的震源机制研究主要依赖地震测量资料,可观测地震发生后的位移、变形等信息,从而推断地震的震源机制。
但是,由于测量资料存在误差和数据不足等问题,这种方法的精确性和可靠性有限。
随着大规模数值模拟技术的快速发展,基于计算机算法的震源机制数值模拟成为了震源机制研究的重要手段。
目前,震源机制数值模拟的方法主要有三类:(1)有限元法;(2)有限差分法;(3)边界元法。
其中,有限元法和有限差分法是目前应用最广泛的方法,在震源机制数值模拟的研究中占据着主导地位。
二、震源机制数值模拟的方法1. 有限元法有限元法是一种广泛应用于工程领域的数值分析方法,也可应用于地震领域,可模拟弹性波传播的特征。
该方法将模型分成许多小部分,对每一部分做力学运算,以此来计算整个系统的行为。
具体而言,用小三角形或四边形组成的三角剖分网格来模拟衰减物理方程,并进行力学计算。
一次有限元模拟能给出所有波分量的震源机制。
这种方法有助于建立基于地震波形的研究方法,并具有良好的可扩展性和适应性。
然而,它在计算速度和内存使用等方面有一定的不足。
2. 有限差分法有限差分法是一种非常广泛的数值方法,用于模拟实现弹性波的传播和分布。
该方法将物理区域划分成小区域,用差分方程处理,并在计算流程中迭代。
有限差分法能够用简单的数据结构来重建网格,可以快速建立跨越不同尺度的复杂地震研究模型。
复杂介质中地震多次反射波快速正演模拟复杂介质中的地震多次反射波快速正演模拟是地震勘探中常用的一种方法。
地震多次反射波是指地震波在穿过地下岩石等介质时会反射多次形成的波动。
在实际勘探中,地震多次反射波需要通过模拟来预测和理解,以便更好地理解地下结构和地质构造,为油气勘探和开发提供基础资料。
快速正演模拟是指通过计算机程序对地震波传播过程进行数值模拟,以求解地震波在地下介质中传播的复杂性质。
其主要目的是预测地震勘探中实际情况下地震波的传播路径和强度,从而更好地理解地下结构。
复杂介质中的地震波传播受到多种因素影响,诸如介质的非均匀性、各向异性、带电等特性都会影响地震波的传播。
因此,快速正演模拟需要考虑这些因素对地震波产生的影响。
在实现地震多次反射波快速正演模拟过程中,需要将地下介质划分为多个小的块状区域,并对这些小区域进行数值计算。
首先,需要设置地下区域模拟模型,也就是模拟的区域内所有的介质参数,如弹性模量、密度等等。
其次,需要定义抽样点,以建立介质的速度模型。
在这个步骤中,需要进行地下介质的逆时偏移来确定波场和介质的速度模型。
在逆时偏移算法中,需要将到达时间差和接收信号处理成走时图。
然后,根据模型定义和抽样点的定义,可以通过数值计算来快速模拟出地震波的传播路径和强度。
在数值计算过程中,需要考虑到一定的数值计算误差,例如在波形与波场之间的误差、与吸收边界计算策略相结合等。
因此,在进行快速正演模拟时,需要对计算误差进行定量分析并对其进行校正。
通过上述步骤,可以在短时间内进行地震多次反射波快速正演模拟,以得到预测的地震波传播路径和强度。
这个过程在地震勘探中具有重要的实际应用价值,因为它能够帮助人们更好地理解地下结构和地质构造。
多震源地震正演数值模拟技术
佘德平
【期刊名称】《地球物理学进展》
【年(卷),期】2012(27)4
【摘要】常规地震采集技术因受相邻时间激发炮之间时间间隔的制约而存在采集周期过长,采集成本过高的问题,而多震源同步激发地震采集技术可以克服这方面的缺陷,但存在着波场过于复杂的问题,地震正演模拟技术可以帮助我们提高对这种复杂波场的认识水平,为此采用2D弹性波方程交错网格高阶有限差分格式,开发了多震源同步激发波场正演数值模拟技术,能够模拟任意多个同步激发震源的弹性波波场,震源函数可以是雷克子波,也可以是可控震源扫描信号,且同步激发震源之间可以有随机时差.模型试算结果分析表明,该技术既是一项高精度的多震源正演模拟技术,也是一项高效率的地震正演数值模拟技术.
【总页数】8页(P1533-1540)
【关键词】多震源地震;数值模拟;随机时差;独立同步扫描
【作者】佘德平
【作者单位】中国石化地球物理重点实验室;中国石化石油物探技术研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.波动方程法地震波正演数值模拟研究综述 [J], 张睿璇;廉西猛;
2.地震波动方程方向行波波场分离正演数值模拟与逆时成像 [J], 陈可洋;陈树民;李来林;吴清岭;范兴才;刘振宽
3.VTI介质井间地震高斯束正演数值模拟 [J], 张林;杨飞龙;史朝阳;江桂;陈继川
4.地震勘探正演问题中震源机理的数值模拟 [J], 孟昭波;杨丽华
5.黏弹性VTI介质微地震正演模拟与震源机制全波形反演 [J], 唐杰;刘英昌;韩盛元;孙成禹
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震源机制波动方程正演模拟
Hu Jianlin 1、ISO型震源
震源示意图如:
波场快照:
上面各平面各分量的波场快照仅由P波成分组成,不含S波成分。
与各向同性爆炸源产生纯P波相吻合。
2、DC型震源
震源示意图:波场快照如下:
由上面波场快照Vz分量几乎没有,过震源点的xoz平面上仅有Vy成分,过震源点的yoz平面上仅有Vx成分,这与DC震源的理论结果相符合。
3、CLVD型震源震源示意图:
4、三种类型震源对比
由上图数量级的比较也可以发现,各种类型震源的能量强弱及分布是有显著区别的。
5、 DC 型震源P 、S 波辐射分析
DC 源过震源点的xoy 平面上对P 、S 波成分进行分离:
与双力偶型震源的二维平面辐射相吻合,二维平面辐射理论图和位移计算公式如下:
u r =
14πρ1V p 31r M (t −r V p )sin 2θ∙sin2ϕ u θ=11s 31M (t −r s )sinθ∙cosθ∙sin2ϕ u ϕ=
11s 31M (t −r s )sinθ∙cos2ϕ 上式表述的是双力偶震源辐射的远场地震波位移在接收点P(r,θ,Φ)处的分量表达式,ρ
为岩石密度,r 为接收点至震源点的距离,M
为双力偶中的一个力偶强度随时间的微商。
根据上面公式,计算得到结果,将理论计算结果成图表述如下:
将上述理论计算的结果和交错网格有限差分的计算结果比较得,有限差分正演模拟的结果是正确的,虽然具有一定误差,但还是可以的。
6、DC型震源P波空间分布
记录P震相的初始振动方向。
向上的,记为正号;向下的,记为负号。
正号P波是压缩波,因为这种波的到达使接收点附近区域突然受到挤压,介质体积发生一微量压缩;
负号P波是膨胀波,因为它使接收点附近区域受到一个突然拉伸,介质体积发生一微量膨胀。
每个接收点记录的某一特定P波震相都可同震源处发出的一根地震射线相对应。
在空间上,波前起跳的正负号同样与之相对应:
某时刻波场快照在各个方向上的初始起跳如下所示:。