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波的幹涉和衍射多普勒效應
波的幹涉和衍射多普勒效應
更新时间:2025-04-26 13:41:32

傳統地震成像方法僅利用地下一次反射波成像,然而在典型的VSP、OBS以及三維表面觀測系統中,由于震源或者檢波器的稀疏采樣,傳統成像方法的地下覆蓋不足,在部分區域出現成像缺失或者成像腳印。表面多次波在地震數據中是一種能量很強的同相軸,在地下經過多次波反射,能夠為下地表成像提供更高的覆蓋次數,對傳統成像方法形成有效的補充。然而當前大部分多次波成像方法存在兩個弊端:一是用于多次波成像的震源函數不正确,從而造成成像相位錯誤,地質解釋性差;二是面臨嚴重的串擾噪聲問題,這些噪聲幹擾破壞有效的地層成像,大大降低了多次波成像的價值。

中國科學院地質與地球物理研究所博士劉學建及其導師、研究員劉伊克,針對真實的野外數據采集觀測系統,通過深入研究地震多次波的波路徑傳播過程,發現檢波器記錄的下行鬼波是産生地震多次反射波的真正二次震源(圖1)。他們提出用工業标準方法分離出檢波器位置下行鬼波,再利用逆時偏移消除一次震源的鬼波幹涉效應,利用最小二乘逆時偏移反演成像方法逐步消除串擾噪聲(圖2箭頭和橢圓标示),從而提高了成像分辨率以及地球内部介質的成像解釋。

研究成果發表于Geophysical Journal International。

波的幹涉和衍射多普勒效應(研究人員提出基于鬼波分離的多次波成像方法)1

圖1 波場傳播路徑。震源S激發的地震波在R1處記錄為上行反射波和下行鬼波,在R2處記錄為上行的地下多次反射波。R1鬼波為R2多次波的二次震源,S處鬼波為幹涉效應(未标出)

波的幹涉和衍射多普勒效應(研究人員提出基于鬼波分離的多次波成像方法)2

圖2鬼波震源逆時偏移(a)與鬼波震源最小二乘逆時偏移(b)

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