[發明專利]一種提取地震射線矢量的方法

有效

• 申請號: 201811214870.3
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109358361B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 丁亮;錢衛
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01V1/18
• 分類號: G01V1/18;G01V1/36
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葛瀟敏

本發明公開一種提取地震射線矢量的方法，包括如下步驟：步驟1，利用兩條相互垂直的拾振器排列采集地震數據；所述兩條相互垂直的拾振器排列是指由兩條拾振器排列組成的在水平面投影互相垂直的拾振器排布方式，該兩條互相垂直的拾振器排列的編號分別為1號排列、2號排列，相交位置處的拾振器為聯絡拾振器；步驟2，利用速度掃描法獲取1號排列上地震震相視速度、2號排列上地震震相視速度；步驟3，利用震相視速度求解視速度方位角；步驟4，計算速度與視速度的比值；步驟5，求解地震射線的出射矢量。此種方法可利用地表垂直單分量拾振器排列采集的地震數據提取地震射線出射矢量。

技術領域

本發明屬于微地震監測技術領域，特別涉及一種提取地震射線矢量的方法。

背景技術

地震射線矢量對微地震監測中地震事件檢測、地震震源定位及震源機制反演提供了重要依據。地震射線矢量提取方法依賴多通道檢波器所采集的多分量地震記錄。現行的地震射線矢量提取方法可大體分為：(1)提取與地震事件相關的地震震相；(2)從三分量地震記錄中提取各通道上震相的振幅；(3)利用各分量上震相振幅合成地震射線矢量。地表微地震監測中，地震波受近地表介質吸收，背景噪聲干擾，這導致多分量地震監測資料信噪比低，難以有效識別與地震事件相關的地震真相，難以有效地從三分量地震資料中拾取震相在各通道的振幅，難以準確地提取地震射線矢量。三分量檢波器采用多個采集通道記錄地表觀測點的三個方向的位移、速度或加速度參數，因而三分量檢波器成本較單分量檢波器成本較高。單分量拾振器三分量拾振器成本較低，但僅能記錄單一方向的地表位移、速度或加速度量，因而難以利用獨立的單分量拾振器提取地震射線矢量。

綜上所述，如何在降低微地震監測成本時，即采用單分量拾振器組合替代多分量檢波器，有效準確地提取地震射線的出射矢量是目前微地震監測技術人員亟需解決的問題，本案由此產生。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種提取地震射線矢量的方法，其可利用地表垂直單分量拾振器排列采集的地震數據提取地震射線出射矢量。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種提取地震射線矢量的方法，包括如下步驟：

步驟1，利用兩條相互垂直的拾振器排列采集地震數據；所述兩條相互垂直的拾振器排列是指由兩條拾振器排列組成的在水平面投影互相垂直的拾振器排布方式，該兩條互相垂直的拾振器排列的編號分別為1號排列、2號排列，相交位置處的拾振器為聯絡拾振器；

步驟2，利用速度掃描法獲取1號排列上地震震相視速度、2號排列上地震震相視速度；

步驟3，利用震相視速度求解視速度方位角；

步驟4，計算速度與視速度的比值；

步驟5，求解地震射線的出射矢量。

上述步驟1中，拾振器采用單分量檢波器、雙分量檢波器、三分量檢波器、相對重力儀、絕對重力儀、傾斜儀或水管儀。

上述步驟2的具體內容是：以聯絡拾振器采集的地震數據為基準地震道，根據同一排列中拾振器與聯絡拾振器的間距、掃描速度，利用下式計算震相延遲時：

其中，d_i指第i個拾振器與聯絡拾振器的距離，v指掃描速度；

根據延遲時，利用下式計算從聯絡拾振器采集的地震道中提取時間為t₀的振幅值且掃描速度取為v₀時的疊加振幅值：