探索精密可控震源实现地震预报之路

摘要

我国大陆破坏性地震多发生在深度为5—25km的地壳层,对于地壳层物理参数的动态监测是实现地震预报的一个行之有效的方法.通过建立观测量与地震层介质参数的关系,实现对地震层物理参数的动态监测是地震预报的一种根本办法.近代地震学很早就提出,通过监测由地壳内部应力积累引起的地震波速变化来预报地震.精密机械可控震源(CASS:)具有不破坏环境、对场地要求低和发射信号可控等优点，是主动探测地下介质结构的有力工具。目前，对于精密可控震源数据的应用主要限于走时变化，进而结合速度结构反演，得到较为准确的介质速度及其变化情况。精确地估计精密可控震源的走时信息成为精密可控震源推广和应用的主要技术瓶颈。已有的CASS波形检测方法有:互相关、短时相关、相干、反褶积、Wigner-Ville变换(WVD)。对于CASS资料预处理方法有:匹配滤波法、加权匹配滤波法，这两种滤波方式并没有考虑精密可控震源发射信号的特点，滤波信号互相关后得到震相信息精确性不高。时变窄带滤波方法根据CASS发射信号的特点设计窄带滤波器，震相全局扫描方法能够实时改变滤波中心与震源发射的线型调频信号频率中心保持一致。笔者在时变窄带滤波方法结合震相全局扫描技术仿真试验的基础上，进行了精密可控震源2010新丰江测线实验数据的处理，得到英德-河源-陆河测线的震相走时剖面图，并采用了汪荣江教授Qseis软件，结合新丰江库区P波速度2层模型得到地震合成图，对所得震相信息进行验证。该方法能够更好地抑制干扰，提高弱信号背景下震相识别的信噪比，更有利于识别可靠震相信息。本方法的研究对于精密可控震源在地震预报方面应用的推广具有一定的意义。