主要研究方向
1.开展新一代地震监测技术研究(4G智能地震仪,分布式光纤地震监测等)
2.发展基于密集台阵的数据处理和解释算法
3.郯庐、大别等重点构造和地震多发区域地震监测和成像研究 |
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研究方向:
发展新一代地震监测系统,包括基于分布式光纤传感的地震监测系统,地震和电磁一体化的观测系统,智能化原位处理地震监测系统,以及主动震源激发系统;对重点区域如郯庐断裂带和秦岭大别造山带进行精细综合性观测,包括全频段测震、地电、地磁、电磁波、形变等;发展先进的地震成像以及地球物理联合成像算法,包括天然地震结构成像算法以及地震、电磁、和重力的联合反演系统;开展精细的综合地球物理学研究,通过多种地震波形数据的联合成像、地震波模拟、地震学与重力学联合成像、大地电磁成像、GPS大地测量等多种手段,对重点研究区域进行深入研究,为认识这些区域的结构和构造特征、区域形变状态、地震活动性规律、地震风险性等提供重要的科学依据;构建郯庐断裂带和秦岭大别造山带等区域地震速度公共模型和断层公共模型;积极开展能源矿产和地质灾害相关的微地震和诱发地震研究,降低相关灾害风险。
研究内容:
(1)开展新一代地震监测技术研究
为了进一步理解地震发生的机理以及准确评价地震灾害风险,需要可靠检测反映断层活动性的微弱地震信号以及精细刻画断层结构。而传统的基于稀疏台站的地震监测方式已经无法满足上述需求,必须发展新一代的地震监测手段。为了这个目标,我们计划对重点区域开展短周期密集地震台阵观测。国际上地震监测的另一个发展趋势是基于分布式光纤传感的地震监测系统(DAS),该监测方式可以实现超密集台站观测,同时还具备宽频带特点。另外一个计划发展的监测手段是地震和电磁一体化监测,利用同一套主机,可以既监测地震信号也可以监测电磁信号。为了约束地下介质随着时间的变化,计划开展主动震源研发和观测研究。
(2)发展基于密集台阵的数据处理和解释算法
利用密集台阵采集的数据,在某种程度上提供了新的的数据处理和信息挖掘的可能。为了充分利用密集台阵中所包含的丰富的反映地下介质的信息,我们将发展新的地震数据处理算法,包括基于背景噪声的地震成像算法,基于天然地震的结构成像算法,4D地震成像算法,地震体波和面波联合成像算法,地震波形成像算法等。
(3)重点构造和地震多发区域地震监测和成像研究
计划对重点构造和地震多发区域(包括郯庐断裂带中南段、大别山地区、金寨震群地区、霍山震群地区等)及重要城市地区(例如合肥市和巢湖)开展地震监测研究和精细的综合地球物理学研究,通过多种地震波形数据的联合成像、地震波模拟、地震学与重力学联合成像、大地电磁成像、GPS大地测量等多种手段,对重点研究区域进行深入研究,为认识这些区域的结构和构造特征、区域形变状态、地震活动性规律、地震风险性等提供重要的科学依据。
(4)潘一矿区三维密集地震台阵观测研究
积极推进淮南(潘一矿区)密集三维地震台阵的建设和运行。利用潘一矿区的巷道,在井壁/巷道壁粘贴光纤,形成三维光纤传感网络(观测总长度不短于10千米)。将光纤连到解调器,实现三维振动的观测(观测节点间隔优于10米)。构建的三维高密度矿山振动监测系统,为矿山安全提供实时监测数据,同时为天然地震学研究探索新型观测手段。国际上先后开展了大量密集台阵的研究,但是一个固定的大规模深部三维地震台阵尚无先例。