采用FDTD方法模拟三种简单沉积结构模型的脉动H/V响应  

Si mulation of Microtremor H/V Responses to Three Simple Sediment Structure Models Using Finite Difference Time Domain Method

作　　者：彭菲[1] 黄玲[2] 陈棋福[1] 刘澜波[1,3] 

机构地区：[1]中国地震局地震预测研究所,北京100036 [2]吉林大学地球探测科学与技术学院,吉林长春130026 [3]康涅狄格大学

出　　处：《地震》2010年第4期74-81,共8页Earthquake

基　　金：基本科研业务费专项项目(02092415);国际科技合作项目(2006DFA21650)资助

摘　　要：利用地脉动进行地球物理无源探测技术,并基于地脉动观测的水平分量与竖直分量谱比法(H/V),获取沉积层卓越频率和沉积盖层厚度已得到较广泛的应用。本文从正演的角度出发,分别建立了水平层状、倾斜层状和不均匀构造三种由简单到复杂的模型,采用时域有限差分方法(FDTD)模拟地脉动随机源的探测数据,将数值模拟获得的数据利用H/V谱比法(Nakamura方法)进行反推,与原模型设置值相对比符合良好,表明FDTD的全波正演能很好地模拟获得各种模型在随机源激发下产生的稳定波场信息,为应用地脉动探测研究城市沉积层提供了科学的依据。Microtremor for geophysical passive detection has been rapid developed.Based on the horizontal to vertical spectral ratio（H/V） from the microtremor observation,resonant frequency and sediment thickness can be obtained.In this paper,we set up three kinds of fundamental structures from simple to complex（i.e.,a flat layer sediment,a dip layer sediment,a normal and a thrust fault） to simulate the ambient noise superposition and interference using the 2-D finite difference time domain（FDTD） method.The results match well the inversion obtained from the H/V spectral contrast method（Nakamura method）,which means the FDTD method can also be a good simulation method to obtain the wave field information generated by random sources,and can provide valuable scientific insight for microtremor applications in earthquake engineering studies.

关 键 词：地脉动 二维模拟 时域有限差分 谱比法(H/V) 

分 类 号：P315.7[天文地球—地震学]