钦杭-武夷山成矿带上地壳速度结构与基底特征:万载-惠安宽角反射/折射地震剖面约束 被引量：13

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作者 林吉焱 唐国彬 +6 位作者 徐涛 蔡辉腾 吕庆田 白志明 邓阳凡 黄敏夫 金星 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4396-4409,共14页

钦杭成矿带和武夷山成矿带是华南大陆两个重要的成矿带,成矿作用主要发生于中生代陆内造山时期.地质研究表明,基底和地表断裂的特征对成矿过程有重要的控制作用,研究上地壳结构特征对成矿差异性特征的认识有重要的参考价值.为此,本文基... 钦杭成矿带和武夷山成矿带是华南大陆两个重要的成矿带,成矿作用主要发生于中生代陆内造山时期.地质研究表明,基底和地表断裂的特征对成矿过程有重要的控制作用,研究上地壳结构特征对成矿差异性特征的认识有重要的参考价值.为此,本文基于跨越钦杭、武夷山成矿带江西万载至福建惠安的NW-SE向深地震测深剖面初至波数据,利用有限差分走时反演方法,获得了钦杭、武夷山成矿带8 km深度范围内的上地壳P波速度结构,其主要特征为:(1)钦杭、武夷山成矿带上地壳P波速度横向非均匀特征明显,以5.8 km·s^-1速度等值线作为基底参考面,发现剖面基底埋深较浅,约1.0~3.0 km;钦杭成矿带的基底埋深总体小于武夷山成矿带,分别为0.5~2.0 km和1.5~3.0 km;(2)P波高速区(速度正异常区)与地表出露的岩浆岩对应较一致,P波低速区(速度负异常区)与主要的断裂位置或沉积盆地对应较一致,绍兴—江山—萍乡断裂和政和—大浦断裂下方的低速特征显示两条断裂至少向深部延伸8 km以上,暗示两条断裂具备深大断裂的性质,推测绍兴—江山—萍乡断裂可能是扬子块体和华夏块体的边界;(3)综合已有的地质、地球物理资料,我们推测钦杭成矿带和武夷山成矿带上地壳P波速度的不同,反映了深部岩浆作用过程的差异,基底深度及断裂性质是造成两个成矿带成矿差异的重要因素. 展开更多

关键词 钦杭成矿带 武夷山成矿带 有限差分走时反演 结晶基底 上地壳速度结构

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中国大陆东南缘主要构造带基底结构 被引量：13

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作者 李培 蔡辉腾 +3 位作者 金星 李海艳 徐嘉隽 任丛荣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2991-3003,共13页

利用中国大陆东南缘四条北西向人工地震测深剖面的初至Pg波走时,使用有限差分层析成像方法反演剖面基底速度结构,并通过初始模型选取、射线数分布、走时拟合等手段分析结果的可靠度.研究结果表明,剖面表层速度比华北克拉通的地表速度高... 利用中国大陆东南缘四条北西向人工地震测深剖面的初至Pg波走时,使用有限差分层析成像方法反演剖面基底速度结构,并通过初始模型选取、射线数分布、走时拟合等手段分析结果的可靠度.研究结果表明,剖面表层速度比华北克拉通的地表速度高,闽东火山断拗带地表速度普遍高于西侧的闽西南坳陷带.相邻构造带的分界线两侧均有明显的速度横向变化,剖面东段的闽东火山断拗带内的东南沿海一带,速度变化较大,地层的褶皱变形要强于西段.基底埋深自西向东呈逐渐变浅的趋势,剖面东段的闽东火山断拗带基底起伏剧烈,基底深度与闽西南坳陷带相比较浅,与闽西北隆起带相比较深.西段的闽西北隆起带基底变化较为平缓,基底深度相对较浅;闽西南坳陷带基底深度明显加深,在龙岩新泉盆地内最深接近4km.基底形态的起伏变化揭示出东南缘基底是坳陷与隆起并存的构造特征,与研究区近代的地质构造特征相吻合.邵武—河源、政和—大埔和长乐—诏安断裂带都切割基底,其中,政和—大埔断裂4km深度下方有比较明显的低速异常带,结合本文以及现有的研究结果,进一步确认政和—大埔断裂是不同断块构造单元的分界. 展开更多

关键词 中国大陆东南缘 有限差分层析成像 基底结构 闽东火山断拗带 闽西北隆起带 闽西南坳陷带

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利用远震P波接收函数研究中国福建地区地壳厚度和泊松比 被引量：12

3

作者 李海艳 蔡辉腾 +5 位作者 金星 姚华建 李培 徐嘉隽 林琛 任丛荣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期805-822,共18页

地壳厚度和泊松比是反映地壳结构和内部物质组成的重要参数,能够为区域构造和动力学研究提供重要依据.本文基于福建地区分布相对均匀的88个测震台2014—2017年的远震波形数据提取P波接收函数,采用H-κ叠加获得台站下方的地壳厚度和泊松... 地壳厚度和泊松比是反映地壳结构和内部物质组成的重要参数,能够为区域构造和动力学研究提供重要依据.本文基于福建地区分布相对均匀的88个测震台2014—2017年的远震波形数据提取P波接收函数,采用H-κ叠加获得台站下方的地壳厚度和泊松比,并与该地区已有的研究结果进行对比、分析及整合,最终获得了研究区117个观测台站下方的地壳厚度和泊松比,揭示了中国福建地区地壳结构和泊松比变化特征.结果显示:(1)研究区内地壳厚度整体较薄,在27.4~34.3 km之间,平均值为31.4 km.地壳厚度从西北往东南减薄,具有明显条带和块状特征,与地壳主要深大断裂的分布有一定相关性.本文以更为密集的台站结果进一步验证了研究区具有由陆壳向洋壳逐渐减薄的过渡特征,并揭示了地壳新的局部起伏.这也意味着福建地区从内陆到沿海并非线性减薄,存在小尺度横向非均匀性.(2)研究区内泊松比平均值为0.25,范围为0.20~0.30,北部整体偏高,南部整体较低,泊松比分布特征与该区地壳物质组成和矿物含量密切相关.沿海地区泊松比明显高于内陆地区,推测与沿海地区较高的热流值和幔源物质底侵过程有关.(3)地壳厚度与泊松比成负相关,推测在地壳伸展背景下,古太平洋板块俯冲华南大陆,幔源物质进入地壳,在造成莫霍面抬升的同时提高了泊松比. 展开更多

关键词 福建地区 接收函数 地壳厚度 泊松比

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福建地区环境噪声特性研究 被引量：10

4

作者 蔡辉腾 陈颙 +3 位作者 金星 徐嘉隽 徐艺鹤 李稳 《地震研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期64-71,I0001,共9页

为进一步加强对福建地区噪声特性的认识以及提升台站地震观测质量,计算了2014年福建地震台网宽频带地震仪连续观测数据的功率谱概率密度函数,并分析其影响因素和不同频段时空变化特性。结果表明:人文噪声平均水平最高地区位于福建沿海... 为进一步加强对福建地区噪声特性的认识以及提升台站地震观测质量,计算了2014年福建地震台网宽频带地震仪连续观测数据的功率谱概率密度函数,并分析其影响因素和不同频段时空变化特性。结果表明:人文噪声平均水平最高地区位于福建沿海福州至厦门一带,07:00—18:00的功率谱密度要明显高于其它时间段,12:00左右出现间歇性低谷期,夜间有不同程度的降低,日变化除了在春节假期大幅下降外,均处于较为稳定态势;福建地区次级微震主要成分是Rayleigh波,主频约为2.7 s,主微震主频约为16 s,次级微震平均水平最高地区也位于沿海一带,向内陆方向呈衰减趋势,其日变化明显,与台风和潮高有较高的相关性。 展开更多

关键词 福建地区 环境噪声 功率谱密度 概率密度函数 时空特性

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利用气枪地震资料对福建及台湾海峡南部地壳三维P波速度结构研究 被引量：8

5

作者 金震 李山有 +3 位作者 蔡辉腾 李培 李海艳 徐嘉隽 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2776-2787,共12页

根据福建及台湾海峡南部海陆联测试验记录到的Pg和Pm震相走时数据,利用速度与界面联合成像方法构建地壳三维P波速度结构,揭示了该区地壳深部构造特征.结果表明:福建和台湾海峡海陆过渡带以及海峡南部地壳速度结构存在明显的不均匀性,滨... 根据福建及台湾海峡南部海陆联测试验记录到的Pg和Pm震相走时数据,利用速度与界面联合成像方法构建地壳三维P波速度结构,揭示了该区地壳深部构造特征.结果表明:福建和台湾海峡海陆过渡带以及海峡南部地壳速度结构存在明显的不均匀性,滨海断裂两侧速度结构复杂,随深度呈现明显的分段特征,其上地壳海陆过渡带呈高速特性,台湾海峡呈低速特性;下地壳海陆过渡带呈低速特性,台湾海峡呈高速特性;研究区莫霍面的深度约为28~33km,存在较明显差异,闽粤交接部位存在明显的地壳厚度减薄,莫霍面深度接近28km,这与正常型华南活动地块与减薄型南海活动地块交汇致使地壳厚度减薄有关,体现了活动块体边界构造特征.历史大震主要发生在高低速异常过渡带且有深大断裂穿过的区域,现今中小震主要分布于闽粤海陆过渡带,这一特征可能与此地广泛发育的断层和华南与南海活动地块相互作用有关. 展开更多

关键词 海陆联测 地震层析成像 地壳P波速度 莫霍面深度

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考虑水-结构-土相互作用的桥墩自振频率半解析解

6

作者 傅大宝 卢哲超 +4 位作者 蔡辉腾 李芳 徐嘉隽 郭阳 金星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期240-249,共10页

建立考虑水-结构-土相互作用的桥墩结构自振频率半解析解,并通过实测数据进行验证。以单个桥墩为研究对象,将“桥墩-承台-桩基”结构体系简化为Bernoulli-Euler梁,采用附加质量模型模拟水-结构相互作用,采用弹性Winkler地基模型模拟桩-... 建立考虑水-结构-土相互作用的桥墩结构自振频率半解析解,并通过实测数据进行验证。以单个桥墩为研究对象,将“桥墩-承台-桩基”结构体系简化为Bernoulli-Euler梁,采用附加质量模型模拟水-结构相互作用,采用弹性Winkler地基模型模拟桩-土相互作用,建立考虑水-结构-土相互作用的桥墩结构振动控制方程。使用分离变量法得到结构振型函数,根据边界条件建立矩阵方程,通过求解方程的特征值得到结构自振频率。以福州浦上大桥E11桥墩为例,将海底地震仪(ocean bottom seismometer,OBS)核心地震计安装在承台处,采集桥墩的振动响应并提取结构自振频率。同步安装陆地地震仪验证OBS水下监测的有效性,通过对比半解析解、有限元解和实测值验证桥墩结构半解析解的合理性。在此基础上,分析土-结构相互作用、水-结构相互作用对结构自振频率的影响。结果表明,OBS能够满足桥墩自振频率水下测试的环境要求;建立的考虑水-结构-土相互作用的桥墩结构自振频率半解析解合理;土-结构、水-结构相互作用会降低结构的一阶自振频率,其中土-结构相互作用的影响比水-结构相互作用更显著。 展开更多

关键词 桥墩 自振频率 水-结构-土相互作用 海底地震仪(OBS) 有限元分析

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背景噪声频率-贝塞尔变换法研究厦门岛浅层S波速度结构

7

作者 李海艳 陈晓非 +4 位作者 陈举庆 蔡辉腾 刘琦 冯旭平 张功恒 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2654-2667,共14页

为获取厦门岛浅层三维速度结构,本文使用福建省地震局于2019年布设的50个流动地震台站组成的密集台阵所记录到的垂向分量波形数据,计算背景噪声互相关,利用频率-贝塞尔变换(F-J)法提取子台阵的瑞利波相速度频散曲线进行反演,获取子台阵... 为获取厦门岛浅层三维速度结构,本文使用福建省地震局于2019年布设的50个流动地震台站组成的密集台阵所记录到的垂向分量波形数据,计算背景噪声互相关,利用频率-贝塞尔变换(F-J)法提取子台阵的瑞利波相速度频散曲线进行反演,获取子台阵下方一维S波速度结构,并通过插值得到厦门岛4 km以内的三维S波速度模型.结果表明,整体上厦门岛S波速度随深度增加呈现递增趋势,在近地表处的横向不均匀性显著.0~1 km深度的S波速度大体上呈现“北高南低”的特征,与岩性分布有较好的对应关系.随着深度的递增,高低速特征分布逐渐呈现为连续性较好,近北东向展布的条带状.结合前人研究结果,本文推测这一现象与厦门岛岩层在不同时期受到挤压和拉张作用形成的褶皱和断裂相关,反映了厦门岛所经历的多次构造变动和岩浆侵入事件.垂向剖面的速度差明显区与研究区断裂带位置具有一定的对应关系.研究结果可为厦门岛的构造演化研究和地质灾害评估提供新的科学依据. 展开更多

关键词 背景噪声成像 频率-贝塞尔变换法 厦门岛 浅层S波速度结构

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基于环境激励的厦门财富中心动力参数实测分析

8

作者 郭阳 傅大宝 +5 位作者 蔡辉腾 金星 林彬华 徐嘉隽 许燕芳 陈思辉 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期146-153,共8页

为揭示环境激励下不同测点反映的模态信息情况,在厦门财富中心布置结构台阵获取环境激励下的结构振动响应。采用Welch平均周期图法获得功率谱密度(power spectral density,PSD)曲线,并在此基础上识别结构模态参数。比较不同测点的PSD曲... 为揭示环境激励下不同测点反映的模态信息情况,在厦门财富中心布置结构台阵获取环境激励下的结构振动响应。采用Welch平均周期图法获得功率谱密度(power spectral density,PSD)曲线,并在此基础上识别结构模态参数。比较不同测点的PSD曲线和模态识别结果,并与有限元结果进行对比。结果表明:1)结构基底、自由场地和基岩场地三个测点PSD曲线在0.1~1.0 Hz频段高度相似,该频段是由场地次级微地震引起的;不同之处在于结构基底测点PSD曲线Z向峰值是结构竖向基频,而自由场地峰值是场地基本频率。2)结构低楼层测点主要反映其测试方向上的模态频率,而高楼层测点能够反映多方向的模态频率。高楼层测点反映的模态信息更丰富,但易受到密集模态的影响。3)有限元结果与实测结果接近,表明有限元模型可以较好地反映结构的真实动力特性。 展开更多

关键词 结构地震反应观测台阵 环境激励 平均周期图法 结构模态 有限元模型

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大容量气枪震源地震动衰减特性分析 被引量：3

9

作者 蔡辉腾 陈颙 +2 位作者 金星 徐逸鹤 李稳 《中国地震》 北大核心 2018年第3期445-455,共11页

为进一步加深对大容量气枪震源激发的地震波传播特性的认知,利用福建海陆多个气枪震源固定激发点重复激发的实验数据,通过线性叠加和仿真技术得到等效单次激发高信噪比速度和位移记录,然后利用不同震中距的位移峰值计算不同固定点气枪... 为进一步加深对大容量气枪震源激发的地震波传播特性的认知,利用福建海陆多个气枪震源固定激发点重复激发的实验数据,通过线性叠加和仿真技术得到等效单次激发高信噪比速度和位移记录,然后利用不同震中距的位移峰值计算不同固定点气枪激发的等效震级,进而建立等效震级、震中距和速度峰值的衰减关系。结果表明:(1)震中距为0~270km时,大容量气枪单次激发得到的速度峰值为700~4nm/s,位移峰值为200~0.2nm;(2)总容量为8000 in^3的气枪震源P波等效震级为0.181~0.760,S波等效震级为0.294~0.832,总容量为12000 in^3的气枪震源P波等效震级为0.533~0.896,S波等效震级为0.611~0.946,气枪震源激发产生的S波能量大于P波能量,激发环境不同,激发效能相差较大;(3)速度峰值随等效震级增大而增大,随震中距增大而减小,P波速度峰值三分量中垂直分量最大,S波相反,其垂直分量最小,二者水平分量相近。研究结果可为定量判断气枪震源激发的地震波的传播能力以及利用气枪震源进行深部探测或监测的观测系统的设计提供重要依据。 展开更多

关键词 大容量气枪震源 速度峰值 位移峰值 等效震级 衰减特征

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福建及台湾海峡西侧地壳一维速度结构研究 被引量：3

10

作者 金震 李山有 +3 位作者 蔡辉腾 李培 李海艳 徐嘉隽 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第3期81-93,共13页

根据福建及台湾海峡地区2008-2016年M>1级的地震(共656个),以及福建陆域实施的由18次人工爆破测线构成的三维人工地震测深工程实验数据,利用Kissing提出的"最小一维速度结构"的方法联合反演福建及台湾海峡地区一维速度模... 根据福建及台湾海峡地区2008-2016年M>1级的地震(共656个),以及福建陆域实施的由18次人工爆破测线构成的三维人工地震测深工程实验数据,利用Kissing提出的"最小一维速度结构"的方法联合反演福建及台湾海峡地区一维速度模型。通过数值模拟试验发现此方法对速度模型的还原能力深部强于浅部,对震源位置还原能力较强。重定位结果表明震中位置未发生较大改变,震中位置主要分布在滨海断裂带,以及长乐-诏安断裂和政和-大埔断裂两条断裂带附近;震源深度主要集中在8~25 km范围内,这表明福建地区的中小地震主要集中在上地壳范围之内。 展开更多

关键词 P波速度结构 S波速度结构 最小一维速度模型 福建及台湾海峡西侧 数值模拟

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基于气枪信号偏振特征的震相自动判别研究 被引量：1

11

作者 金星 林彬华 +4 位作者 蔡辉腾 韦永祥 李军 郭阳 于伟恒 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2021年第1期8-18,共11页

气枪震相拾取是地下结构探测的一项基础性工作,震相拾取的精度和波组类型的可靠度是速度结构反演的关键.本文提出了基于偏振特征的气枪震相自动识别方法,通过将水平分量旋转为径向和切向分量,由垂向分量和径向分量构成的偏振特征量初步... 气枪震相拾取是地下结构探测的一项基础性工作,震相拾取的精度和波组类型的可靠度是速度结构反演的关键.本文提出了基于偏振特征的气枪震相自动识别方法,通过将水平分量旋转为径向和切向分量,由垂向分量和径向分量构成的偏振特征量初步判别P波组和S波组,根据质点运动轨迹确定出偏振角和偏振线性度参数,针对偏振角大小判别出具体波组类型Pg、Pn、PmP、Sg、Sn、SmS,结合STA/LTA-AIC、理论走时与振幅等特征形成一套气枪震相自动识别技术.采用龙门滩水库气枪信号叠加500次的波形对自动识别算法进行测试,结果表明,本研究的偏振识别方法正确识别率为91%,漏识别率为9%,误识别率为13%,识别效果优于一般识别方法,特别是震中距130~180 km波组交汇处的判别更能发挥其作用.通过对气枪偏振特征的研究既提高了气枪震相拾取的精度和效率,也为不同类型波组的正确识别提供潜在的技术手段. 展开更多

关键词 气枪震源 震相识别 偏振特征 径向 切向

原文传递

关于地震科学实验场的一些思考——地下云图 被引量：1

12

作者 陈颙 徐逸鹤 +1 位作者 蔡辉腾 李稳 《中国地震》 北大核心 2018年第2期165-171,共7页

由中国地震局和美国国家科学基金委、地质调查局合作建立的地震预报研究实验场为中国早期地震工作的发展起到了良好的推动作用。由于种种客观原因,地震预报实验场的多数预想目标未能达成,发展受到了阻碍。最近几年,实验场重新受到重视,... 由中国地震局和美国国家科学基金委、地质调查局合作建立的地震预报研究实验场为中国早期地震工作的发展起到了良好的推动作用。由于种种客观原因,地震预报实验场的多数预想目标未能达成,发展受到了阻碍。最近几年,实验场重新受到重视,并更名为"地震科学实验场"。结合目前地震学发展的前沿和防震减灾事业的实际需求,本文提出增加"地下云图"作为实验场的新方向。利用高重复性、环境友好、安全性高的气枪震源,持续激发地震信号,实现对地下介质速度变化的连续监测;结合背景噪声成像获得的高分辨率3维地壳结构,构建4维(三维空间+一维时间)地下结构成像。"地下云图"可以反映地下速度和应力变化,为全国范围的地震监测预测提供新的业务手段,推动地震预测从经验预测到物理预测的转换。 展开更多

关键词 地震科学实验场 地下云图 4D地震学 气枪

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福建省主动源激发台站选址合理性分析

13

作者 陈为伟 蔡辉腾 张红才 《中国资源综合利用》 2019年第9期177-180,共4页

利用气枪震源这一主动源,可以进行地壳深部构造研究,福建省地震局计划建设一个主动源激发台站。本文总结主动源台站的选址要求,根据近年来移动式气枪震源的工作经验和试验数据,认为选址地点定于安砂水库效果最优。本文分析了主动源激发... 利用气枪震源这一主动源,可以进行地壳深部构造研究,福建省地震局计划建设一个主动源激发台站。本文总结主动源台站的选址要求,根据近年来移动式气枪震源的工作经验和试验数据,认为选址地点定于安砂水库效果最优。本文分析了主动源激发对周边环境的影响,即对大气、水的影响,振动对周边居民和大坝的影响,对水生生物的影响。研究表明,主动源激发对周边环境无影响,该选址地点适宜主动源激发台站的建设。 展开更多

关键词 主动源 气枪 选址 合理性

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基于波形相似性的单台地震目录校正——以仙游地震序列为例

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作者 张红才 廖诗荣 +5 位作者 蔡辉腾 陈智勇 张燕明 黄玲珠 巫升华 陈思辉 《地震学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期1072-1082,共11页

本文基于波形相似性提出了一种适用于地震序列中单台事件目录校正的方法。以福建仙游地震序列为研究对象,应用双差地震定位(HypoDD)算法对多台事件进行重定位,依据记录波形相似性将仙游地震序列事件划分为161个事件丛集,以多台事件重定... 本文基于波形相似性提出了一种适用于地震序列中单台事件目录校正的方法。以福建仙游地震序列为研究对象,应用双差地震定位(HypoDD)算法对多台事件进行重定位,依据记录波形相似性将仙游地震序列事件划分为161个事件丛集,以多台事件重定位目录为参考,对单台事件目录进行校正。结果表明,本方法能够有效地实现单台事件目录的合理校正,有助于提升地震序列目录的完整性和地震目录的实用性。以HypoDD重定位目录为参考的校正目录可用于地震参数计算。分析校正后的仙游地震序列目录认为,序列中的单台事件主要由金钟水库库区局部应力调整诱发。 展开更多

关键词 波形相似性 单台 地震序列 地震重定位 地震目录

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台网噪声评估及其对气枪震源激发效果影响的研究 被引量：8

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作者 林彬华 金星 +3 位作者 李军 蔡辉腾 廖诗荣 陈惠芳 《地震学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期330-342,共13页

为了研究背景噪声对长江地学气枪主动源实验激发效果的影响,收集了240个台站激发前72小时的背景噪声数据及20个定点激发的叠加结果进行实验分析.先剔除异常台站,按照国标将台网噪声水平划分为高、中、低3个等级进行评估,从而研究气枪波... 为了研究背景噪声对长江地学气枪主动源实验激发效果的影响,收集了240个台站激发前72小时的背景噪声数据及20个定点激发的叠加结果进行实验分析.先剔除异常台站,按照国标将台网噪声水平划分为高、中、低3个等级进行评估,从而研究气枪波形信噪比与台站背景噪声的关系.结果表明:(1)台站接收能力与背景噪声水平密切相关;(2)气枪信号的信噪比在一定范围内受背景噪声的影响大于距离衰减的影响;(3)长江马鞍山—安庆流域段不同定点激发的场地条件基本一致;(4)随气枪信号叠加次数的增加,低噪台站的信噪比增长速度快于中、高噪台站,若想获得同样的叠加效果,高噪台站需要的叠加次数远大于低噪台站. 展开更多

关键词 噪声水平 气枪震源 概率密度函数 信噪比 观测质量

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基于ST-CNN的脉冲型地震动与脉冲周期融合识别方法

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作者 禹海涛 朱晨阳 +3 位作者 傅大宝 许乃星 卢哲超 蔡辉腾 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2675-2683,共9页

如何快速准确地识别脉冲型地震动是困扰学术界和工程界的关键难题,定量识别方法虽然能够克服人工识别的经验性限制,但是传统定量识别方法存在识别结果不一致、适用范围不广泛、难以同时识别脉冲周期或识别的脉冲周期部分情况下差异明显... 如何快速准确地识别脉冲型地震动是困扰学术界和工程界的关键难题,定量识别方法虽然能够克服人工识别的经验性限制,但是传统定量识别方法存在识别结果不一致、适用范围不广泛、难以同时识别脉冲周期或识别的脉冲周期部分情况下差异明显等问题。为此建立了一种问题针对性融合学习规则并结合卷积神经网络(CNN),开发出了一种新的脉冲型地震动与脉冲周期同步识别方法。该学习规则通过对基于不同识别原理的多个传统典型识别方法进行融合学习并采用全球范围的30000条任意方向地震动数据进行训练和验证,摒弃了以往繁琐的人工标记过程并得到了3个问题针对性识别模型,分别命名为Strict识别模型、General识别模型以及TP识别模型。除此之外,为解决地震动时序输入信息不足从而导致模型泛化能力较弱的问题,对CNN的输入结构进行了优化增强,提出了ST-CNN模型。其引入了S变换层以将地震动时序变换至时频,从而增加了频域分布信息并进一步提高了识别精度。结果表明:Strict识别模型能严格区分脉冲型与非脉冲型地震动,识别结果得到已有方法的一致认可;General识别模型的识别能力更强,适用范围更加广泛;TP识别模型识别的脉冲周期更加准确,并可与前述识别模型并用以同步输出识别结果。提出的问题针对性融合学习规则还可推广至其他工程领域与其他机器学习模型,建立的识别方法可为脉冲型地震动研究提供科学指导。 展开更多

关键词 脉冲型地震动 脉冲周期 识别方法 卷积神经网络 S变换

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