高精度深拖曳地震系统阵列几何形态反演技术及其应用

"这篇论文是2012年发表在《北京大学学报(自然科学版)》上的科研成果，主要探讨了深拖曳多道地震系统（DTAGS）阵列几何形态的高精度反演技术。研究者孔繁达和何涛在前人的基础上，提出了一种新的反演方法，该方法利用直达波与海面反射波的走时信息来共同约束反演过程，同时考虑了阵列节点深度的系统误差以及海水速度的波动影响。他们采用了遗传算法来同步反演阵列几何形态的控制参数，从而实现了全局优化的DTAGS阵列几何形态。 在北Cascadia边缘陆坡的天然气水合物勘探实践中，这项改进的反演技术被应用到DTAGS地震数据处理中，显著提升了成像质量，揭示了更多关于天然气水合物相关的海底沉积和构造的详细信息。论文关键词包括深拖曳地震系统、阵列几何形态反演、遗传算法以及天然气水合物。按照中国图书馆分类法，该论文属于地质学领域的P315类。" 这篇研究的核心知识点包括： 1. **深拖曳多道地震系统(DTAGS)**：这是一种用于海底地质探测的高分辨率地震勘探技术，通过深海拖曳的方式收集地震数据，以了解地下结构。 2. **阵列几何形态反演**：反演技术是地球物理中常用的数据处理手段，本研究中的反演旨在精确重建DTAGS阵列的几何形状，以提高数据解释的准确性。 3. **直达波与海面反射波走时**：这些是地震波传播的重要特征，它们的测量对于确定地震源的位置、地下介质的速度以及阵列几何形态至关重要。 4. **遗传算法**：是一种优化算法，模拟生物进化过程中的自然选择和遗传机制，用于在多参数问题中寻找全局最优解，此处用于优化DTAGS阵列的几何形态。 5. **阵列节点深度系统误差**：在实际操作中，由于各种因素可能导致阵列节点的深度测量存在误差，这些误差需在反演过程中予以校正。 6. **海水速度波动**：海洋环境中的声速变化对地震波的传播有直接影响，研究中考虑了这一因素，以提高反演的准确性和可靠性。 7. **天然气水合物**：是研究的重点应用领域，这种天然存在于海底的冰状化合物含有大量甲烷，具有重要的能源价值和地质意义。 8. **成像质量提升**：通过使用改进的反演算法，地震数据处理后的图像质量得到显著提高，能更清晰地展示海底地质特征，有利于天然气水合物的探测和研究。 这篇论文展示了如何利用先进的反演技术和算法改善深海地震数据的分析效果，对地球物理领域的海底地质探测，尤其是天然气水合物的勘探具有重要参考价值。