Москва, - ИДГ РАН, - 2004, – 220 стр. Диссертация на соискание
ученой степени кандидата физико-математических наук. Специальность:
25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных
ископаемых. (На правах рукописи). Научный руководитель: доктор
физико-математических наук Ирина Альфатовна Санина.
Аннотация.
Целью работы является изучение пространственных скоростных
неоднородностей строения земной коры Тянь-Шаня на основе непрерывного
способа параметризации модели по данным цифровых и аналоговых
сейсмических станций. Содержание.
История развития сейсмической томографии и существующие томографические модели.
Предыстория создания первых трехмерных моделей скоростей сейсмических волн.
Некоторые существующие трехмерные модели скоростей Р и S волн.
Методика построения трехмерных региональных томографических моделей по данным времен пробега от локальных землетрясений.
Томография по временам пробега объемных сейсмических волн от землетрясений. Постановка задачи. Введение понятия параметризации функции.
Формулы для вычисления частных производных. Различные способы параметризации модели.
Блоковая параметризация.
Параметризация с использованием Би-сплайнов.
Параметризация модели с помощью тетраэдров, внутри которых скорость
меняется линейно непрерывно.
Несколько слов о других способах параметризации модели.
Используемые стандартные статистические характеристики для оценки качества
полученных результатов.
Алгоритмы построения сейсмических лучей.
Построение лучей в сферически-симметричной среде (одномерный луч).
Построение лучей в горизонтально-неоднородных средах.
Методы обращения матриц. Вычисление матрицы разрешения. Решение
обратной задачи.
Нахождение решения уравнения (34) с помощью построения системы
нормальных уравнений.
Нахождение решения уравнения (34) с помощью сингулярного разложения матрицы B.
Нахождение решения уравнения (34) методом LSQR.
Методы локации землетрясений в одномерных скоростных моделях.
Различные способы введения весовых коэффициентов.
Основные этапы любого сейсмотомографического исследования.
Сортировка данных.
Построение оптимальной одномерной модели и перелокация событий в полученной одномерной модели. Вычисление станционных поправок.
Выбор алгоритма и его тестирование.
Построение трехмерной модели и перелокация событий, проверка правильности проведенных расчетов.
Сравнительный и оценочный анализ.
Сравнение различных численных алгоритмов для расчета времени пробега луча
и вычисления траекторий сейсмических лучей.
Сравнение различных способов параметризации модели.
Сравнение различных способов обращения матриц.
Оценка влияния процедуры пересчета лучей и перелокации событий после каждой итерации на значение RMSw.
Тестирование различных алгоритмов построения сейсмотомографических моделей.
Общая геофизическая характеристика тянь-шаня.
Расположение исследуемого региона на топографической и тектонической картах.
История развития региона.
Магнитные аномалии.
Аномалии силы тяжести, изостатическое состояние земной коры, плотность пород.
Тепловое поле.
Активные разломы, скорости современных деформаций.
Скорости горизонтальных движений.
Скорости вертикальных движений.
Описание используемых в работе данных и анализ сейсмичности тянь-шаня.
Полученные одномерные и трехмерные скоростные модели тянь-шаня. Приложение.
Существующее программное обеспечение для решения сейсмотомографических задач.
Программа Velest.
Программа Sphypit90.
Программа Simulps.
Программа Fatomo.
Целью работы является изучение пространственных скоростных
неоднородностей строения земной коры Тянь-Шаня на основе непрерывного
способа параметризации модели по данным цифровых и аналоговых
сейсмических станций. Содержание.
История развития сейсмической томографии и существующие томографические модели.
Предыстория создания первых трехмерных моделей скоростей сейсмических волн.
Некоторые существующие трехмерные модели скоростей Р и S волн.
Методика построения трехмерных региональных томографических моделей по данным времен пробега от локальных землетрясений.
Томография по временам пробега объемных сейсмических волн от землетрясений. Постановка задачи. Введение понятия параметризации функции.
Формулы для вычисления частных производных. Различные способы параметризации модели.
Блоковая параметризация.
Параметризация с использованием Би-сплайнов.
Параметризация модели с помощью тетраэдров, внутри которых скорость
меняется линейно непрерывно.
Несколько слов о других способах параметризации модели.
Используемые стандартные статистические характеристики для оценки качества
полученных результатов.
Алгоритмы построения сейсмических лучей.
Построение лучей в сферически-симметричной среде (одномерный луч).
Построение лучей в горизонтально-неоднородных средах.
Методы обращения матриц. Вычисление матрицы разрешения. Решение
обратной задачи.
Нахождение решения уравнения (34) с помощью построения системы
нормальных уравнений.
Нахождение решения уравнения (34) с помощью сингулярного разложения матрицы B.
Нахождение решения уравнения (34) методом LSQR.
Методы локации землетрясений в одномерных скоростных моделях.
Различные способы введения весовых коэффициентов.
Основные этапы любого сейсмотомографического исследования.
Сортировка данных.
Построение оптимальной одномерной модели и перелокация событий в полученной одномерной модели. Вычисление станционных поправок.
Выбор алгоритма и его тестирование.
Построение трехмерной модели и перелокация событий, проверка правильности проведенных расчетов.
Сравнительный и оценочный анализ.
Сравнение различных численных алгоритмов для расчета времени пробега луча
и вычисления траекторий сейсмических лучей.
Сравнение различных способов параметризации модели.
Сравнение различных способов обращения матриц.
Оценка влияния процедуры пересчета лучей и перелокации событий после каждой итерации на значение RMSw.
Тестирование различных алгоритмов построения сейсмотомографических моделей.
Общая геофизическая характеристика тянь-шаня.
Расположение исследуемого региона на топографической и тектонической картах.
История развития региона.
Магнитные аномалии.
Аномалии силы тяжести, изостатическое состояние земной коры, плотность пород.
Тепловое поле.
Активные разломы, скорости современных деформаций.
Скорости горизонтальных движений.
Скорости вертикальных движений.
Описание используемых в работе данных и анализ сейсмичности тянь-шаня.
Полученные одномерные и трехмерные скоростные модели тянь-шаня. Приложение.
Существующее программное обеспечение для решения сейсмотомографических задач.
Программа Velest.
Программа Sphypit90.
Программа Simulps.
Программа Fatomo.