基于背景噪声面波及接收函数美国俄克拉荷马地区S波结构研究

摘要

近年来伴随着俄克拉荷马州当地油气公司向地下注入废水开采油气资源方法的使用，此地区发生了许多地震事件，已经成为了美国大陆地震活动性较强的地区之一。其频发的地震事件对当地油气开采，建筑安全和居民生活带来了很大的影响，因此这些频发的地震灾害是不容忽视的问题。浅层结构信息是研究灾害机理的重要的资料，自1985年墨西哥Mw8.1级地震带来巨大的灾害给我们的启示，浅部低速沉积层会对地震信号振幅产生放大作用，由于据前人学者的研究表明该地区有非常发育的沉积盆地构造，结合此地区仍在持续的地震现象，该地区未来仍然面临着很大的潜在地震危害。本文通过合成波形与实际地震波形的对比测试的方法验证了此地区沉积盆地造成的振幅放大效应是明显存在的，所以该地区浅层速度结构的研究很重要。在地震学中，噪声面波频散和接收函数联合反演是有效探寻地下速度结构的方法，已经获得了广泛的使用，本文使用此方法获得了该地区地表至15km深度的浅层三维剪切波速度结构。我们所使用的噪声面波频散数据相较于前人学者研究所使用的面波频散数据周期更短，可以对于浅层速度的反演有更好的约束性。本文获得的浅层反演结果与当地的地质环境具有比较好的对应关系，剪切波的速度分布特征在地质年代分布结果中也能得到比较好的印证。并与前人的研究结果，如沉积层厚度等值线，成像结果具有比较好的一致性。本文还合成了基于反演的三维速度模型下的地震波形，与实际地震波形具有比较好的拟合度，可以进一步验证反演结果的准确性。本文获得的结果能清晰的呈现出俄克拉荷马地区浅层沉积盆地的范围及低速特征，可以提供较为可靠的浅层剪切波速度模型。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

第2章 俄克拉荷马地区地震活动性及地质结构

2．1 研究区域美国俄克拉荷马州简介

2．2 地震活动性简介

2．3 地质构造及其对地震波的影响

第3章 噪声面波频散提取和测量

3．1 背景噪声提取面波格林函数简介

3．2 背景噪声面波频散数据处理与面波提取

3．3 背景噪声瑞利面波群速度层析成像方法和结果

第4章 联合反演方法和结果

4．1 接收函数理论简介

4．2 接收函数计算方法简介

4．3 接收函数计算结果

4．4 联合反演方法简介

4．5 联合反演参数及反演结果

第5章 讨论与展望

5．1 联合反演结果合理性讨论

5．2 不足与展望

5．3 总结

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果