海洋中的地震背景噪音研究

长期以来，地震记录中的背景噪音一直是人们加以消除和压制的对象。然而近年来的研究表明，地震记录中的背景噪音并不都是有害的，利用适当方法可从中提取丰富的信息。目前已有人利用陆上台站的噪音记录提取面波信息，进行面波速度结构成像，并取得了成功。本申请拟对海洋中的地震背景噪音进行研究与探索，研究海浪作为噪音源情况下，海底地震记录对地下结构的响应，研究探索利用海洋地震背景噪音反演海底结构的新方法；利用海岛上的地震台及海底布放的OBS地震仪的实际地震资料，分析研究海洋地震背景噪音的特性，以及相邻台站间地震背景噪音的相关性。本项目拟采用相关、积分叠加以及数值搜索等方法研究海底结构对噪音源的响应，通过本研究有望揭示海洋中相干地震背景噪音的特性，为海洋地震勘探开辟新的数据源，提供新的技术手段。

对南海深水区和渤海投放的若干台海底地震仪记录的地震背景噪音进行了分析研究。主要研究了海底地震背景噪音的偏振统计特征和相邻台站地震背景噪音的相关性。对海底地震背景噪音的统计分析结果显示，偏振方向主要集中在水平方向附近，综合海底可能的噪音源，推断海底地震背景噪音可能主要以面波为主。. 本课题对海底地震数据处理关键技术之一的水波初至海底地震仪精确定位及方位校正方法进行了深入研究。该方法虽然已见诸文献报导，但公开发表的文献中没有相关的技术细节,未给出计算公式。为此，本课题推导了线性反演有关公式，讨论了方法的稳定性，指出了在某些特殊情况下线性反演方法的局限性。并提出了更为稳定的非线性反演方法以及误差分析方法。. 关于相邻海底地震仪地震背景噪音的相关性研究，本课题组对南海深水区和渤海浅水区的数十个台站，计算了数百对台站在不同频段上的相关函数，并对结果进行了分析研究。在南海的O02和O03的四通道数据的0.0005~1HZ频段的相关函数中发现一些较为明显的相关特征，在其它台站对以及其它频段的相关函数中，均未发现明显的相关性。分析其原因，南海的两个台站O02、O03相距较近，观测时间较长(约一个月时间)，渤海的台站虽然间距更小，但观测时间较短(一周左右)。在几公里至几十公里的间距上，能够被同时记录到的海底地震背景噪音，仍然是小于1HZ的低频噪音。