[发明专利]基于天然地震波形的活跃断层结构成像方法

权利要求书

1.一种基于天然地震波形的活跃断层结构成像方法，其特征在于，包括：

对地震波弹性波场进行逆时重构；

对地震波弹性波场进行纵波场和横波场解耦分离；以及

对解耦的纵波场和横波场实施零延时互相关成像条件，将四维的反传波场转化成介质中不连续结构的成像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对地震波弹性波场进行逆时重构包括：

地震波场D为：D(X_r，t)＝S(X_s，t)G(X_r，X_s，t)

其中，t表示时间，S表示震源时间函数，G表示格林函数，X_r表示地震台站在三维介质中的位置，X_r＝(x_r，y_r，z_r)，x_r和y_r表示地震台站在水平方向的坐标，单位为米，z_r表示地震台站在深度方向的坐标，单位为米，X_s表示地震事件在三维介质中的位置，X_s＝(x_s，y_s，z_s)，x_s和y_s表示地震事件在水平方向的坐标，单位为米，z_s表示地震事件在深度方向的坐标，单位为米；

以地震波场D为初始条件，根据该地区的平滑速度模型沿着时间的反方向传播地震波场，即对波场进行逆时重构，得到逆推波场W：

其中，t表示时间，i表示第i个台站，G*为格林函数的共轭。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对地震波弹性波场进行纵波场和横波场解耦分离包括：

采用取散度和取旋度的方法来解耦分离纵、横波场：

其中，λ和μ表示拉梅系数，表示求散度，表示取旋度，u表示弹性波场，P表示解耦的纵波，S表示解耦的横波。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对解耦的纵波场和横波场实施零延时互相关成像条件，将四维的反传波场转化成介质中不连续结构的成像包括：

采用取散度和取旋度的方法进行纵、横波场解耦后，对解耦的纵波P和横波S实施零延时互相关成像条件，将四维的反传波场转化成地下介质中不连续结构的成像I_PS：

I_PS(X)＝∑_t(∑_iP_i(X，t)∑_iS_i(X，t))

其中，∑_iP_i(X，t)和∑_iS_i(X，t)是所有台站的反传弹性波场解耦得到的纵、横波场。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对解耦的纵波场和横波场实施零延时互相关成像条件，将四维的反传波场转化成介质中不连续结构的成像，包括：

分组成像条件将地震台站进行分组，以不同组的被动源地震记录为初始条件，得到多个反传波场，然后利用不同组的波场之间的相干性对介质结构进行成像，对应的公式如下：

其中，g_i表示第i组台站，Π表示相乘，和是第i组反传弹性波场解耦得到的纵、横波场，I_PS是地下介质中不连续结构的成像，t表示时间，X表示三维空间坐标。