[发明专利]利用接收函数周期性测量沉积地层时间厚度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体地球物理研究领域，用于地球构造研究以及沉积盆地基底深度测定，具体涉及一种沉积地层时间厚度的测定方法。

背景技术

沉积地层的时间厚度是指地震波从地表垂直向下传播到沉积层底界面再向上传播回到地表的时间，该时间可用于刻画沉积地层相对厚度和盆地基底埋深。

根据地球板块构造理论，地球由地壳、地幔与地核构成。地壳的性质与厚度等属性与天然地震等地质灾害密切相关，其上的沉积盆地则与矿产资源的富集关系密切。无论是在地球的壳幔构造研究中，还是在沉积盆地演化与矿产资源评价中，沉积盆地基底深度与沉积地层厚度都是非常重要的物理量。

目前常用的沉积盆地基底测量方法主要是钻探法、重力勘探法以及大地电磁测深。其中，钻探法不仅费用昂贵，而且只能提供一点的地层信息；重力勘探法与大地电磁测深法采用位场向下延拓的方法，其精度受到了勘探深度的影响。此外，油气勘探中的人工地震方法也可以用来进行沉积地层的研究，能够获得地下图像，但同样需要高费用，且不能保证获得基底反射。

因此，亟待提供一种用于测量沉积地层时间厚度的新方法。

发明内容

本发明的任务在于提供一种利用接收函数周期性测量沉积地层时间厚度的方法，该方法利用天然地震中震级4.0以上的远震信号，通过分析其中地震波在沉积地层中多次反射的周期来测定沉积地层的时间厚度。

其技术解决方案包括：

一种测量沉积地层时间厚度的方法，依次包括以下步骤：

a、选择地震台站接收到的震级大于四级以上、震中距为30°到100°的三分量地震数据垂直分量Z、径向分量r和切向分量t，将满足条件的地震事件选出来，设选出来的地震事件为i，i＝1,2,3...M；

b、分别计算每个地震事件垂直分量Z、径向分量r和切向分量t的归一化自相关函数和并分别检测每个自相关函数的周期性，得到三个周期值分别记为T_z、T_r、T_t；

c、检测每个地震事件i是否具有周期性；

d、将检测得到的具有周期性的地震事件总数设为K，则沉积地层时间厚度T即为：

作为本发明的一个优选方案，步骤b中，自相关函数的周期性的检测方法为：

在自相关函数上选择前四个极值点，各自对应的时间延迟为τ_j,j＝1...4，对应的自相关函数数值为a_j,j＝1...4，其中根据归一化自相关函数的特征有τ₁＝0，a₁＝1；

用下面的准则来判定自相关函数的周期性：

若 τ₂+τ₄-2τ₃|≤2△，其中△为采样间隔，a₂＜0,a₃>0,a₄＜0，且则自相关函数的周期为否则该自相关函数没有周期性，并令T＝0。

作为本发明的另一个优选方案，步骤c中，判定每个地震事件i的周期性是否为接收台站下方沉积地层引起的周期性，具体的判定方法为：

若T_z+T_r+T_t＝0，则地震事件i没有周期性；

若T_z+T_r+T_t>0，T_z＝0，则地震事件i具有周期性；当min(T_r,T_t)＝0时周期大小为T_i＝max(T_r,T_t)，否则T_i＝min(T_r,T_t)；