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利用人工重复震源进行地下介质结构及其变化研究的探索和-中国地震
第 32卷 第 2期(168~179) 中 国 地 震 Vol.32 No.2
2016年 6月 EARTHQUAKERESEARCHINCHINA Jun.2016
王宝善、葛洪魁、王彬等,2016,利用人工重复震源进行地下介质结构及其变化研究的探索和进展,中国地震,32(2),
168~179。
·综述·
利用人工重复震源进行地下介质结构
及其变化研究的探索和进展
1) 2) 3) 4)
王宝善 葛洪魁 王彬 王海涛
5) 6) 1)
张元生 蔡辉腾 陈
1)中国地震局地球物理研究所(地震观测与地球物理成像重点实验室),
北京市海淀区民族大学南路 5号 100081
2)中国石油大学(北京),北京 102249
3)云南省地震局,昆明 650224
4)新疆维吾尔自治区地震局,乌鲁木齐 830011
5)中国地震局兰州地震研究所,兰州 730000
6)福建省地震局,福州 350003
摘要 在自然和人类活动的作用下,地球内部的介质会产生变化。通过分析来 自重复地
震、背景噪音和重复性人工震源等的地震波,进而研究地球介质的变化,是近年来地震学研究的
一个热点方向。这些研究为人类认识地震、火山等灾害的物理过程提供了重要的手段。本文介
绍了过去 10余年中我们在利用人工震源(尤其是大容量气枪震源)探究地下介质结构及其变化
方面的研究进展,以期为今后类似的研究提供参考。本文首先介绍了在不同类型震源的性能、
数据处理方法等方面的研究进展和主要认识,最后也给出了关于下一步人工震源研究方向的一
些思考。
关键词: 人工重复震源 大容量气枪 地下介质变化
[文章编号]10014683(2016)02016812 [中图分类号]P315 [文献标识码]A
0 引言
近年来,利用地震学方法研究地下介质的变化已引起越来越多的关注。利用地震波研
究地球内部介质变化依赖于重复性震源。随着地震台站数量的增加和观测资料的累积,利
用重复地震等天然重复震源研究地球介质变化取得了重要进展。
[收稿日期]20160315;[修定日期]20160514
[项目类别]中国地震局公益性行业科研专项(201508008)、国家自然科学基金41474051、41561164018)、云南
省陈院士工作站专项经费联合资助
[作者简介]王宝善,男,1976年生,研究员,主要从事主动源探测方面的研究工作。Email:wangbs@ceaigp.ac.cn
2期 王宝善等:利用人工重复震源进行地下介质结构及其变化研究的探索和进展 169
天然地震是研究区域介质结构的重要信号来源。在天然地震中有不少是发生在同一个
地区,有类似的震源机制并产生相似的地震波形(Schaffetal,2004),这些地震被称为相似地
震或重复地震。利用相似地震,Poupinet等(1984)研究了美国加州地区 Calaveras断层带波
速变化,Song等(1996)观测到地球内核具有更快的转动速度。
近年来,随着地震背景噪声成像技术的发展(Bensenetal,2007;Shapiroetal,2005;Yao
etal,2006),地震背景噪声也被作为重复震源用于地下介质变化的监测研究中。如利用背
景噪声,研究人员观测到火山喷发之前地震波速会发生明显变化(Brenguieretal,2008),地
下介质波速也会因季节变化或大地震的发生而产生明显变化(Chengetal,2010;Chenetal,
2010;Hillersetal,2015)。
天然地震能量大,但其时空分布相对受限,利用数量有限的相
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