海陆地震联测流动台站布设及信号分析*

doi:10.11978/j.issn.1009-5470.2012.03.007

热带海洋学报 ›› 2012, Vol. 31 ›› Issue (3): 48-57.doi: 10.11978/j.issn.1009-5470.2012.03.007cstr: 32234.14.j.issn.1009-5470.2012.03.007

海陆地震联测流动台站布设及信号分析*

夏少红¹, 林伟², 陈建涛², 徐辉龙¹, 丘学林¹

1.中国科学院边缘海地质重点实验室, 中国科学院南海海洋研究所, 广东广州 510301;2. 广东省地震局, 广东广州 510070

收稿日期:2011-10-14 修回日期:2012-03-29 出版日期:2012-09-11 发布日期:2012-09-11
作者简介:夏少红(1981—), 男, 湖北省监利县人, 博士, 主要从事地震学及大陆边缘深部结构研究。E-mail: shxia@scsio.ac.cn; Tel.: 020-89023155。
* 感谢广东省地震局和海南省地震局工作人员在野外工作中给予的支持和帮助; 海陆地震联测的海上工作是由南海海洋研究所实验二号船完成的, 对其全体工作人员和船员表示衷心感谢。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41006028, U0933006); 广东省自然科学基金资助项目(10451030101004522); 国家海洋局海底科学重点实验室基金(KLSG0904)。

Layout of portable stations and signal analysis in an onshore-offshore seismic experiment

XIA Shao-hong¹, LIN Wei², CHEN Jian-tao², XU Hui-long¹, QIU Xue-lin¹

1. Key Laboratory of Marginal Sea Geology of Chinese Academy of Sciences, South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China; 2. Earthquake Administration of Guangdong Province, Guangzhou 510070, China

Received:2011-10-14 Revised:2012-03-29 Online:2012-09-11 Published:2012-09-11

摘要/Abstract

摘要： 利用海上大容量气枪作为震源, 陆上固定台网和流动台站作为接收台阵的海陆地震联测试验在南海北部已开展多次, 其中流动台站的布设一直是野外试验中至关重要的工作之一。作者以2011年海南岛海陆地震联测试验为基础, 对野外流动台站的布设过程及注意事项进行了分析总结; 从同一震源不同台基记录信号的差异性、不同震源同一台基记录信号的变化特征以及相近接收距离不同台基记录的信号特征等方面对以下3个不同类型台基上流动台站接收到的气枪信号进行了对比分析, 发现接收到的气枪信号与台基的稳定性、环境噪音的大小存在紧密关系。在相近接收距离下, 当布设台基为山脚成片的基性岩石时, 流动台站接收到的信号信噪比很高, 且波形持续时间较短, 能量较为集中; 当布设台基为河边冲积的岩石时, 流动台站接收到的信号信噪比较差, 且波形持续时间较长, 能量较为分散, 导致信号的到时难以分辨; 而当布设台基为山顶半悬浮大块岩石时, 流动台接收到的信号的信噪比最差。从处理的地震剖面可知, 台基为成片出露的基性岩石时, 震相数据最为清晰, 拾取也更准确。

关键词: 南海北部, 海陆地震联测, 流动台, 信噪比, 气枪信号

Abstract: Onshore-offshore seismic experiment uses air-gun arrays as seismic sources, permanent and portable land stations and ocean bottom seismometers to form a signal record array. Such experiment has been carried out many times in the northern South China Sea, and layout of portable stations was always a key for the success in such a field experiment. This paper is based on the onshore-offshore seismic experiment in Hainan island during 2011. It summarizes the processes and matters that need attention during deploying portable stations, and analyzes air-gun signals received by portable stations on three different types of basements. We find that the received air-gun signals were closely related to the stability of the basement and the ambient noise. When using exposed abundant basic rock as the basement, portable stations acquired high signal-to-noise ratio (SNR), and long duration of the waveform and more concentrated energy. When the basement was large semi-floating rockmass on a mountaintop, the portable stations received general SNR, and long duration of waveform. When the basement was rocks exposed in the sedimentary layer, the signal received by portable station performed lower SNR, longer duration of waveform, and decentralized energy; even the arrival time was hard to identify. From the processed profiles, we conclude that clearly seismic phase and more accurate arrival time were easily acquired when exposed abundant basic rock was used as the basement.

Key words: northern South China Sea, onshore-offshore seismic experiment, portable seismic station, signal-to-noise ratio, air-gun signal

中图分类号:

P738.4

夏少红, 林伟, 陈建涛, 徐辉龙, 丘学林. 海陆地震联测流动台站布设及信号分析*[J]. 热带海洋学报, 2012, 31(3): 48-57.

XIA Shao-hong, LIN Wei, CHEN Jian-tao, XU Hui-long, QIU Xue-lin. Layout of portable stations and signal analysis in an onshore-offshore seismic experiment[J]. Journal of Tropical Oceanography, 2012, 31(3): 48-57.

参考文献

[1] 赵明辉, 丘学林, 叶春明等. 南海东北部海陆联测与滨海断裂带两侧地壳结构分析[J]．地球物理学报, 2004, 47(5): 845–852.

[2] 徐杰, 张进, 周本刚, 等. 关于南海北部滨海断裂带的研究[J]. 华南地震, 2006, 26(4): 8–13.

[3] 刘以宣, 钟建强, 詹文欢. 南海北部陆缘地震带基本特征及区域稳定性初步分析[J]. 华南地震, 1994, 14(4): 41–46.

[4] 徐辉龙, 丘学林, 赵明辉, 等. 南海东北部南澳大地震(M=7.5)震中区的地壳结构特征与震源构造[J].科学通报, 2006, 51(SⅡ): 83–91.

[5] 刘以宣. 华南沿海区域断裂构造分析[M]. 北京: 地震出版社, 1981: 1-10.

[6] 詹文欢, 孙宗勋, 唐诚, 等. 华南滨海断裂带及其对台湾海峡地震活动的控制作用[J]．热带海洋学报, 2004, 23(4): 19–24.

[7] 陈恩民, 黄泳茵. 华南十九次强震既南海北部陆缘地震带概述[J]．华南地震, 1984, 4(1): 11–32.

[8] 邹和平. 南海北部陆缘地震带的深部结构和孕震机制[J]. 华南地震, 1998, 18(3): 16–20.

[9] 丘学林、施小斌、阎贫, 等．南海北部地壳结构的深地震探测和研究新进展[J].自然科学进展, 2003, 13(3): 231–236.

[10] 丘学林, 赵明辉, 叶春明, 等. 南海东北部海陆联测与海底地震仪探测[J]．大地构造与成矿学, 2003, 27(4): 295–281.

[11] 丘学林, 陈颙, 朱日祥, 等. 大容量气枪震源在海陆联测中的应用: 南海北部试验结果分析[J]. 科学通报, 2007, 52(1): 1–7.

[12] 赵明辉, 丘学林, 夏少红, 等. 大容量气枪震源及其波形特征[J]．地球物理学报, 2008, 51(2): 558–565.

[13] 陈颙, 张先康, 丘学林, 等. 陆地人工激发地震波的一种新方法[J]. 科学通报, 2007, 52(11): 1317–1321.

[14] OKAYA D, HENRYS S, STEM T. Double-sided onshore- offshore seismic imaging of a plate boundary: “super- gathers” across South Island, New Zealand [J]. Tectonophysics, 2002, 255: 247–263.

[15] NAZARETH J J, CLAYTON R W. Crustal structure of the Borderland-Continent Transition Zone of southern California adjacent to Los Angeles [J]. J Geophys Res, 108(B8): 2404. doi:10.1029/2001JB000223.

[16] VAN AVENDONK H J A, HOLBROOK W S, OKAYA D, et al. Continental crust under compression: A seismic refraction study of South Island Geophysical Transect I, South Island, New Zealand[J]. J Geophys Res, 2004, 109(B06302). doi: 10.1029/2003JB002790.

[17] MELHUISH A, HOLBROOK W S, DAVEY F, et al. Crustal and upper mantle seismic structure of the Australian Plate, South Island, New Zealand[J]. Tectonophysics, 2005, 395: 113–135.

[18] MCINTOSH K, NAKAMURA Y, WANG T -K, et al. Crustal-scale seismic profiles across Taiwan and the western Philippine Sea[J]. Tectonophysics, 2005, 401: 23–54.

[19] 赵明辉, 丘学林, 夏戡原, 等. 南海东北部海陆联测地震数据处理及初步结果[J]. 热带海洋学报, 2004, 23(1): 58–63.

[20] 夏少红, 丘学林, 赵明辉, 等. 香港与珠三角地区海陆联合地震探测的数据处理[J]. 热带海洋学报, 2007, 26(1): 35–38.

海陆地震联测流动台站布设及信号分析*

Layout of portable stations and signal analysis in an onshore-offshore seismic experiment

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[1]	柳原, 柯志新, 李开枝, 谭烨辉, 梁竣策, 周伟华. 人类活动和沿岸流影响下的粤东近海浮游动物群落特征[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(4): 98-111.
[2]	江绿苗, 陈天然, 赵宽, 张婷, 许莉佳. 南海北部涠洲岛边缘珊瑚礁的生物侵蚀实验研究[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(3): 155-165.
[3]	许莉佳, 廖芝衡, 陈辉, 王永智, 黄柏强, 林巧云, 甘健锋, 杨静. 南海北部珊瑚群落结构特征及其对海洋热浪事件的响应[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(3): 58-71.
[4]	赵明辉, 袁野, 张佳政, 张翠梅, 高金尉, 王强, 孙珍, 程锦辉. 南海北部被动陆缘洋陆转换带张裂-破裂研究新进展[J]. 热带海洋学报, 2024, 43(2): 173-183.
[5]	杨一凯, 曾丽丽. 挟带黑潮高盐水的中尺度涡在南海北部的时空特征[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(3): 75-85.
[6]	张金尚, 邹定辉, 马玉, 李锐祥, 刘愉强, 孟强, 刘同木, 史华明. 南海北部水团及中尺度现象对营养盐时空分布的影响^*[J]. 热带海洋学报, 2023, 42(1): 168-181.
[7]	曾毅港, 经志友, 黄小龙, 郑瑞玺. 夏季南海北部粤东陆架锋面的动力特征分析^*[J]. 热带海洋学报, 2022, 41(4): 136-145.
[8]	马梦真, 李芊, 吴正超, 陈寅超, 俞建成. 南海北部最小含氧带水下滑翔机观测结果初步分析^*[J]. 热带海洋学报, 2022, 41(1): 131-142.
[9]	王仁政, 单正垛, 孟思雨, 宫响. 南海北部次表层叶绿素最大值年际变化特征分析^*[J]. 热带海洋学报, 2021, 40(6): 63-75.
[10]	王剑, 陈楚群, 周伟华, 李祥付, 吴颉, 叶海彬, 唐世林. 利用遥感技术估算南海北部表层异养细菌丰度^*[J]. 热带海洋学报, 2021, 40(5): 53-62.
[11]	苏晓康, 赵明辉, 李子正, 袁野, 王星月, 程锦辉, 张佳政. 南海北部陆缘OBS2018-H2测线地壳结构初步结果^*[J]. 热带海洋学报, 2021, 40(5): 111-122.
[12]	舒婵, 耿兵绪, 房巍巍, 修鹏. 南海北部海洋生态模型的参数分析及遗传算法优化[J]. 热带海洋学报, 2020, 39(2): 98-106.
[13]	杨威, 董园, 俎婷婷, 刘长建, 修鹏. 南海北部夏季叶绿素a分布规律及影响因素[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(6): 9-20.
[14]	赵宽, 张婷, 陈天然. 南海北部滨珊瑚骨骼微生物侵蚀[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(6): 74-79.
[15]	王霞,方文东,陈荣裕. 南海北部海面高度的季节内变异及其传播特征 ^*[J]. 热带海洋学报, 2019, 38(3): 1-12.