首页|期刊导航|中山大学学报(自然科学版)(中英文)|基于洪水填充的H-κ扫描谱优化方法及其在沉积层结构反演中的应用

基于洪水填充的H-κ扫描谱优化方法及其在沉积层结构反演中的应用OA

Optimization of H-κ stacking using a flood-fill-based topological approach for sedimentary layer characterization

中文摘要英文摘要

H-κ叠加方法是基于接收函数波形反演地壳厚度和波速比的常用技术,近年来也被逐步应用于沉积层结构参数的提取.然而,在高速度古老沉积地层条件下,受直达P波能量影响,H-κ扫描谱通常在深度(H)趋于0附近形成连续高值条带,导致传统基于全局最大叠加值的参数选取准则失效,沉积层底界面信息难以有效识别.针对上述问题,本研究提出了一种基于洪水填充的H-κ扫描谱优化方法.该方法将H-κ扫描谱视为二维能量地形,通过分析扫描谱中的能量连通结构,自动识别并剔除与零深度边界连通的非物理高值区域,从而在拓扑封闭的有效能量盆地中确定最优H-κ参数.该方法无需引入额外速度模型或经验性深度阈值,保持了H-κ方法原有的物理框架.模拟数值算例及鄂尔多斯西缘短周期密集台阵实际资料处理结果表明,该改进方法能够有效抑制零深度伪峰干扰,准确识别沉积层厚度及波速比参数.

The H-κ stacking method,commonly used to estimate crustal thickness and velocity ratio from receiver functions,has recently been extended to extract structural parameters of sedimentary layers.However,in ancient,high-velocity sedimentary strata,the H-κ spectrum is often contaminated by a continuous high-amplitude strip near zero depth caused by the direct P-wave.This renders the traditional criterion-selecting parameters based on the global maximum stacking amplitude-invalid,making it difficult to identify the sedimentary basement interface.To address this issue,we propose an optimized H-κ scanning method based on the flood-fill algorithm.The method treats the H-κ spectrum as a two-dimensional energy terrain and analyzes its connectivity structure.It automatically identifies and removes the non-physical high-amplitude region connected to the zero-depth boundary,thereby determining the optimal H-κ parameters within a topologically closed energy basin.This approach requires no additional velocity model or empirical depth threshold and preserves the original physical framework of the H-κ method.Synthetic tests and feild data applications from a short-period dense array on the western margin of the Ordos Block demonstrate that the improved method effectively suppresses interference from the zero-depth spurious peak and accurately identifies sedimentary thickness and velocity ratio.

师卓璇;李启鼎;徐威威;彭建兵;罗松;吕晋妤

长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054||长安大学陕西省黄河科学研究院,陕西 西安 710054长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054||长安大学陕西省黄河科学研究院,陕西 西安 710054长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054陕西省矿产地质调查中心,陕西 西安 710068

天文与地球科学

沉积层厚度接收函数H-κ扫描洪水填充鄂尔多斯西缘

sedimentary thicknessreceiver functionH-κ scanningflood-fill algorithmwestern margin of the Ordos Block

《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 2026 (5)

26-35,10

陕西省自然科学基础研究计划(2025JC-YBQN-378)中央高校基本科研业务费(300102264907,300102264910,300102264304)

10.11714/acta.snus.ZR20260020

评论