[发明专利]一种基于地震分布特征构建断层三维结构的方法

说明书

本发明公开了一种基于地震分布特征构建断层三维结构的方法，首先搜集目标断层所在区域的地质信息；将所述目标断层面离散化为多个子断层面，假设地震事件均发生在子断层面上，将震源与子断层面的水平距离作为误差，并利用最小二乘法获得各子断层面的模型方程；将各子断层面的中点作为最终结果的格点，获得所述目标断层的三维结构模型；基于所搜集的地质信息和所述目标断层的三维结构模型，获得所述目标断层的三维结构特征。该方法能够经济有效的刻画断层带的三维精细结构，从而有助于研究地质构造演化过程、地震危险性评估、地震孕震机制等科学问题，具有重要的理论与实际意义。

技术领域

本发明涉及地质灾害研究技术领域，尤其涉及一种基于地震分布特征构建断层三维结构的方法。

背景技术

目前，活跃断层地区地震频发，面临很高的地震灾害风险，而获得高分辨率、高精度的活跃断层的三维结构，有助于为地震危险性评估、研究地震孕震机制等科学问题提供可靠模型，推动地震科学发展。现有技术中研究断层结构的地震类方法主要包括天然地震成像方法和主动震源地震方法，但上述两种方法耗时长、成本高，且缺乏对断层三维结构的精细刻画。对于根据地震分布特征约束断层形态的方法，现有技术也有研究，例如根据成丛小震发生在大震断层面及其附近的原则，将模拟退火算法和高斯-牛顿算法结合，给出了利用小震密集程度求解主震断层面走向、倾角、位置及其误差的稳健估计方法；通过对地震丛集性分析，利用南加州1992年6月28日发生的Landers地震部分余震，拟合了各个子断层面的参数；基于地震重新定位结果，拟合了2017年8月9日新疆精河6.6级地震发震断层的几何参数。

但上述研究对断层面的约束仅限于水平方向，虽然也有利用地震活动性资料对断层结构进行分层分段拟合，并在断层垂直方向进行约束的方案，但该方案构建的断层存在子断层面差异大，不能给出直观的主断层三维结构模型的问题，也无法判断断层分区闭锁性特征。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于地震分布特征构建断层三维结构的方法，该方法能够经济有效的刻画断层带的三维精细结构，从而有助于研究地质构造演化过程、地震危险性评估、地震孕震机制等科学问题，具有重要的理论与实际意义。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于地震分布特征构建断层三维结构的方法，所述方法包括：

步骤1、搜集目标断层所在区域的地质信息，包括地质构造特征、分析应力特征、断层运动特征，为目标断层三维结构的构建提供参考；

步骤2、将所述目标断层面离散化为多个子断层面，假设地震事件均发生在子断层面上，将震源与子断层面的水平距离作为误差，并利用最小二乘法获得各子断层面的模型方程；

步骤3、将各子断层面的中点作为最终结果的格点，获得所述目标断层的三维结构模型；

步骤4、基于步骤1所搜集的地质信息和所述目标断层的三维结构模型，获得所述目标断层的三维结构特征。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法能够经济有效的刻画断层带的三维精细结构，从而有助于研究地质构造演化过程、地震危险性评估、地震孕震机制等科学问题，具有重要的理论与实际意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的基于地震分布特征构建断层三维结构的方法流程示意图；

图2为本发明实施例所述方法的原理示意图；

图3为本发明所举实例中断层模型1的设置示意图；

图4为本发明所举实例中断层模型2的设置示意图；