地震各向异性研究进展
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摘要
简要介绍了各向异性介质中地震波传播理论的最新研究进展 ,总结了地震各向异性在地球动力学、地震灾害监测以及资源探查等方面的应用研究新进展 .目前 ,主要通过数值模拟和物理模拟来研究地球内部典型各向异性介质中波的传播规律 ;利用横波分裂、Pn波的方位变化、面波成像等方法研究地球内部的结构和物质交换、应力场的变化以及地震的孕育和发生过程 .在资源探查中 ,地震各向异性理论主要用于解决测线不闭合、中长排列动校、时深转换以及裂缝分布等问题 .
It's briefly introduced of the new progress of seismic wave in anisotropic media and its application in geodynamics, earthquake monitoring and resource exploration. Presently, numerical modeling and physical experiments are used for probing the laws on wave propagation in anisotropic media. Shear wave splitting, the azimuthal variation of Pn wave and surface wave imaging are applied in the research of the structure and material exchangement in the earth, the stress field and the formation of earthquake. Moreover, in resource exploration, the anisotropy theory is used to resolve the non closure of crossover line, the middle and long spread moveout, time depth conversion, the distribution of fractures and so on.
It's briefly introduced of the new progress of seismic wave in anisotropic media and its application in geodynamics, earthquake monitoring and resource exploration. Presently, numerical modeling and physical experiments are used for probing the laws on wave propagation in anisotropic media. Shear wave splitting, the azimuthal variation of Pn wave and surface wave imaging are applied in the research of the structure and material exchangement in the earth, the stress field and the formation of earthquake. Moreover, in resource exploration, the anisotropy theory is used to resolve the non closure of crossover line, the middle and long spread moveout, time depth conversion, the distribution of fractures and so on.
引文
姚陈,雷军等.不同地区地方震横波分裂理论研究和观测解释.国家地震局地质所与国家地震局地球物理所,1997.
[1] ANDERSONDL .ElasticwavePropagationinlayeredanisotropicMedia[J].J.Geophys.Res.1961,66:2953～2963.
[2] HessHH .Seismicanisotropyoftheuppermantle[J].Na ture,1964,203:629～631.
[3] CrampinS ,BOOTHDC .Shear wavepolarizationneartheNorthAnatolianFault,II .InterpretationinTermsofCrack inducedAnisotropy[J].Geophys.J.R .Astron.Soc.1985,83:75～92.
[4] 何樵登,张中杰.横向各向同性介质中地震波及其数值模拟[J].长春:吉林大学出版社,1996.
[5] 刘恩儒,等.裂缝诱导的多次散射波边界元法模拟[J].中国科学(E),2000,30(5):395～402.
[6] 张秉铭.各向异性介质中弹性波数值模拟与偏移研究[D].[博士论文],北京:中国科学院地球物理研究所,1997.
[7] 张中杰.多分量地震资料的各向异性处理和解释方法[M].哈尔滨:黑龙江教育出版社,2002.
[8] 彭成斌,陈.利用物理模型横波分裂现象研究裂隙分布[J].地球物理学报,1989(增刊):163～173.
[9] 魏建新.岩石横波分裂和各向异性的实验观测石油物探[J].1993,32(1):60～67.
[10] 刘斌,张驿山,王宝姿,等.内核的地震波速各向异性与其自转有关[J].科学通报,1999,44(11):1209～1211.
[11] 刘斌,葛家洛,KernH等.不同温压条件下蛇绿岩和角闪岩中波速与衰减的各向异性[J].地球物理学报,1998,41(3):373～381.
[12] 金振民,嵇少丞,金淑燕.橄榄石晶格优选方位和上地幔地震波速各向异性[J].地球物理学报,1994,37:220～227.
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[14] ZhangZ ,WangG ,HarrisJM .Multi componentwavefieldSimulationinViscousextensivelydilatancyanisotropyme dia[J].PhysicsoftheEarthandPlanetaryInteriors,1999,114:25～38.
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[16] YangD ,TengJ ,ZhangZ .Anewmethodfordynamicin versionofanisotropicequations[J].ACTASeismologicalSinica,1997,10(4):469～476.
[17] ZengX ,MacBethC .AlgebraicprocessingtechniquefirEstimatingShear waveSplittinginZero offsetVSPs theory[J].Geophy.Pros,1993,41:1033～1066.
[18] ZengX .Shear waveVSPdataProcessingforanisotropy[D].Ph.Dthesis,EdinburghUniversity,1994.
[19] 何樵登,张中杰.横向各向同性介质中地震波及其数值模拟[M].长春:吉林大学出版社,1996.
[20] 徐中信,张中杰.各向异性介质中利用弹性参数进行岩性勘探的设想[J].石油物探,1988,24(2).
[21] 杨顶辉,滕吉文,张中杰.三分量地震波场的近似解析离散模拟技术[J].地球物理学报,1993,36.
[22] 曾新吾,C .MacBeth.各向异性介质中的矢量褶积模型与横波分裂算法[J].石油地球物理勘探,1998,32(2):191～197.
[23] 赵鸿儒,孙进忠,唐文榜,彭一民.全波震相分析[M].北京:地震出版社,1991.
[24] 牛滨华,顾贤明.裂隙各向异性介质中一维横波双分量数值模拟[J].石油地球物理勘探,1993,28(4).
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[27] WIDMERR .Thelarge-scaleStructureoftheDeepEarthasConstrainedbyFreeOscillationsObservation[D].[Ph.D .Thesis],UniversityofCalifornia,SanDiego.,149.
[28] MONTANGNERJ -P ,NATAFH -C .OntheInversionoftheAzimuthalAnisotropyodSurfaceWaves[J].J .Geo phys.Res.,1986,91:511～520.
[29] PESELNICKL ,NICOLASA ,STEVENSONPR .VelocityAnisotropyinaMantlePeridotitefromInreaZone:Appli cationtoUpperMantleAnisotropy[J].J .Geophys.Res.1974,79:1175～1182.
[30] RINGWOODAE .CompositionandPetrologyoftheEarth’sMantle[J].McGraw-Hill,NewYork,1975,618.
[31] CHRISTENSENNI,LUNDQUISTS .PyroxeneOrienta tionwithintheUpperMantle[J].Bull.Geol.Soc.Am.,1982,93:279～288.
[32] 阮爱国,李清河,荣代潞,等.永登地震剪切波分裂与电性各向异性的变化特征[J].中国地震,2000,16(4):316～326.
[33] 阮爱国,王春镛.上地幔各向异性研究综述及在川滇地区的研究思路[J].国际地震动态,2001,10:1～7.
[34] 王和杰,董敏煜.EDA介质中弹性波[J].石油地球物理勘探,1994,29(6).
[35] 董渊,杨慧珠.利用P波层内时差确定裂缝性地层的各向异性参数[J].石油地球物理勘探,1999.
[36] 桂志先,贺振华,黄德济.两组斜交定向排列裂隙介质中地震波的传播[J].石油地球物理勘探,2001,36(2):
[37] 贺振华,黄德济.复杂油气藏地震波场特征方法理论及应用[M].成都:四川科技出版社,1999.
[38] 马在田.计算地球物理概论[M].上海:同济大学出版社,1997.
[39] 刘洋,李承楚,牟永光.具有倾斜对称轴的横向各向同性介质中的弹性波[J].石油地球物理勘探,1998,33(2):
[40] 张文生,何樵登,等.用遗传算法反演各向异性介质弹性参数[J].物化探计算技术,1998:293—299.
[41] 史太平,董英君,姜校,等.西藏定日青海格尔木上地幔各向异性研究[J].地质学报,1996,70:291～297.
[42] 郑治真.S波分裂的研究[J].地球物理学进展,1989,5(1):8～13.
[43] 马在田.走向21世纪的实用地震学[M].上海:同济大学出版社,1998.
[44] 刘希强,周蕙兰,等.剪切波在双层多维各向异性介质传播中分裂参数的变化特征[J].地球物理学报,1998,41(5):680～690.
[45] 刘希强,周蕙兰,等.用于三分量震相识别的小波包变换方法[J].地震学报,2000,22(2):125～131.
[46] 刘希强,周蕙兰,等.常用分裂剪切波识别方法之间的相关性和误差定量评估方法的研究[J].中国地震,2000,16(1):60～68.
[47] 黄晓葛,白武明.地震波各向异性的研究进展[J].地球物理学进展,1999,14(3):54～65.
[48] 刘志,张先康,段永江,等.泰安沂州剖面S波分裂计算及介质多向异性与深部构造相关性探讨[J].地球物理学进展,2000,15(3):61～69.
[49] 姚陈,王培德,陈运泰.卢龙地质S波偏振与上地壳裂隙各向异性[J].地球物理学报,1992,35(3):305～315.
[50] 姚陈,王培德,陆玉美,陈运泰.对大同地震横波分裂的研究[J].华北地震科学,1992,10(3):12～26.
[51] 林蓉辉.地震各向异性与S波分裂研究[J].地震科技情报,1989,3:1～32.
[52] 雷军,王培德,姚陈,陈运泰.云南剑川近场横波特征及其与构造的关系[J].地球物理学报,1997,40(6):791～801.
[53] 高原,郑斯华,孙勇.唐山地震剪切波分裂和地壳裂隙各向异性[J].地震学报,1995,17:283～293.
[54] 陈立华,宋仲和,安昌强,等.中国南北带上地幔三维面波速度结构和各向异性[J].地球物理学报,1992,35:574～583.
[55] 滕吉文,张中杰,王爱武,等.弹性介质各向异性研究沿革现状与问题[J].地球物理学进展,1992,7(4):14～28.
[56] 丁志峰,曾融生.青藏高原SKS波各向异性的研究[A].见:中国固体地球物理学进展—庆贺曾融生教授诞辰七十周年[M].北京:地震出版社,1994,162～168.
[57] 丁志峰.中国大陆岩石圈各向异性的研究综述[A].见:陈运泰主编,中国地震学研究进展—庆贺谢毓寿教授八十寿辰[M].北京:地震出版社,1997.
[58] 吕庆四,马开义,姜枚,等.青藏高原南部的横波各向异性[J].地震学报,1996,18(2):215～223.
[59] 孙勇,郑斯华.唐山地区剪切波分裂研究[J].中国地震,1993,9(1):60～67.
[60] 王恩福,陈学波,况小平.利用地表测深资料研究剪切波分裂与偏振异常[J].地震学报,1993,15(1):1～8.
[61] 郑斯华,高原.中国大陆岩石层的多维各向异性[J].地震学报,1994,16(2):131～140.
[62] 刘方方土,张中杰,胡家富,腾吉文.Frequencyband depen denceofSwavesplittinginChinamainlandanditsimpli cations[J].ScienceinChina.2001,44(7):659～665.
[63] 李白荃.昆明地质地幔地震多维异性[A].中国固体地球物理学进展[M].北京:海洋出版社,1994,330～338.
[64] 张中杰,秦义龙,陈斌贝,等.藏南地壳各向异性结构与正交形变,科学通报(待刊).
[65] MAUPINV .OnthePossibilityofAnisotropyintheD″LayerasInferredfromthepolarizationodDiffractedSWaves[J].Phys.EarthPlanet.Int.1994,87:1～32.
[66] RIBENM .SeismicAnisotropyandMantleFlow[J].J.Geophys.Res.1989,94:4213～4223.
[67] TANIMOTOT ,ANDERSONDL .LateralHeterogeneityandAzimuthalAnisotropyoftheUpperMantle:LoveandRayleighWaves100-250s[J].J.Geophy.Res.1985,90:1842～1858.
[68] BABUSKAV ,MONTAGNERJ -P ,PLOMEROVAJ ,GIRARDINN .Age dependentLarge scaleFabricoftheMantleLithosphereasDerivedfromSurface waveVelocityAnisotropy[J].PureAppl.Geophys.1997,151,257～280.
[69] MASTERSG ,JORDANTH ,SILVERPG ,GILBERTF .AsphericalEarthStructurefromFundamentalSpheroidal modeData[J].Nature,1982,298:609～613.
[70] PEACOCKSE .Thermalpetrologicstructureofsubductionzones[A].Insubduction:Toptobottom(eds.DeBout,G .E .,Scholl,DW .,Kirby,S .H .,andPlatt,J .P .),AmericanGeophysicalUnion,Washington,1996,119～133.
[71] 杨顶辉,张中杰.Biot和喷射流动耦合作用对各向异性弹性波的影响[J].科学通报,2000,45(12):1333～1340.
[72] DinghuiYang,ZhongjieZhang.PoroelasticwaveequationincludingtheBiot/squirtmechanismandthesolid/fluidcouplinganisotropy.wavemotion,2002,35:223～245.
[73] LiuE ,ZhangZ .Numericalstudyofelasticwavescatteringbycracksorinclusionsusingtheboundaryintegralequationmethod,JournalofcomputationalAcoustics,2001,9(3):1039～1054.
[1] ANDERSONDL .ElasticwavePropagationinlayeredanisotropicMedia[J].J.Geophys.Res.1961,66:2953～2963.
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[4] 何樵登,张中杰.横向各向同性介质中地震波及其数值模拟[J].长春:吉林大学出版社,1996.
[5] 刘恩儒,等.裂缝诱导的多次散射波边界元法模拟[J].中国科学(E),2000,30(5):395～402.
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[22] 曾新吾,C .MacBeth.各向异性介质中的矢量褶积模型与横波分裂算法[J].石油地球物理勘探,1998,32(2):191～197.
[23] 赵鸿儒,孙进忠,唐文榜,彭一民.全波震相分析[M].北京:地震出版社,1991.
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[36] 桂志先,贺振华,黄德济.两组斜交定向排列裂隙介质中地震波的传播[J].石油地球物理勘探,2001,36(2):
[37] 贺振华,黄德济.复杂油气藏地震波场特征方法理论及应用[M].成都:四川科技出版社,1999.
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[39] 刘洋,李承楚,牟永光.具有倾斜对称轴的横向各向同性介质中的弹性波[J].石油地球物理勘探,1998,33(2):
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