高分辨线性拉东变换进行模式分离提取面波格林函数.pdfVIP

·1452 · 中国地球科学联合学术年会 2014 高分辨线性拉东变换进行模式分离提取面波格林函数 高玲利 1* 1, 2 1 夏江海 潘雨迪 1.中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院 地球内部成像和探测实验室 武汉 430074 ； 2.湖北省地球内部多尺度成像重点实验室 武汉 430074 瑞雷波是一种沿地球与空气的分界面、地球与水层分界面等自由界面进行传播的面波，它是纵波 P 波 和横波 SV 波 的干涉波。不同波长的瑞雷波是浅地表不同深度岩土层地质信息的响应。瑞雷波凭借 其衰减小、信噪比高、抗干扰能力强以及在层状介质中的频散特性，常被用于浅层勘探中。我们可以通 过反演瑞雷波相速度获得浅地表横波速度，实际勘探过程中，我们通过不断地移动检波器和炮点位置来 获得到一个拟二维的横波速度剖面。 地震干涉法（虚源法）是地球物理发展中的一个重大进展，丰富了地震波传播规律的认识和研究。 当浅地表的地质条件比较复杂时，例如断层、风化带等会给地震资料的处理和解释带来很大的困难。在 油气勘探中，地震干涉法可以消除近地表复杂地质条件的影响，直接利用新构建的地震记录获得更高精 度的地下地质构造成像。虚震源法通过互相关技术获得两道之间的经验格林函数。地震干涉法可以分为 主动源地震干涉和被动源地震干涉，我们针对主动源地震干涉进行了研究和讨论。 通过理论推导可知： g1A+g2A, g1B+g2B g1A, g1B + g1A, g2B + g2A, g1B + g2A, g2B （1 ） 其中， , 表示互相关运算，g x , x, t , g x , x, t , g x , x, t , g x , x, t 分别表示炮点在 x 处， 1A A 2A A 1B B 2B B A 点和 B 点处的检波器接收到的模式 1 以及模式2 的地震记录。 瑞雷波在非均匀介质中具有多阶性。瑞雷波地震记录中同时记录有基阶和高阶的瑞雷波信号。由于 高基阶瑞雷波具有一定的相关性，直接利用两道的地震记录进行互相关计算得到的结果（公式 1 左侧） 并非是地下介质的经验格林函数，而是基阶瑞雷波格林函数，高阶瑞雷波格林函数，以及高基阶瑞雷波 相关函数之和（公式 1 右侧）。要获得真正的面波格林函数，我们必须先对瑞雷波进行高基阶分离，再 分别对单一阶态（模式）的瑞雷波信号进行互相关处理获得单一阶态的格林函数，再通过求和来获得瑞 雷波格林函数。 我们利用高分辨率线性拉东变换 Luo 等, 2009 分离瑞雷波高基阶，然后分别计算高阶和基阶瑞雷波 的格林函数。我们通过数值模拟对比了未进行高基阶分离以及进行了高基阶分离后提取的面波格林函数 的效果，验证了高基阶分离后格林函数的有效性。 资金资助：本研究由编号为 座机电话号码 的国家自然科学基金项目及编号为 WHS201201 和 WHS201203 物化探研究所 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目共同资助。 参考文献 [1] Luo, Y., Xia, J., Miller, R.D., Xu, Y., Liu, J. Liu, Q., 2009. Rayleigh-wave mode separation by high-resolution linear Radon transform, Geophysical Journal International, 179 1 , 254-264.