作者：李稳1,2，陈颙1，王夫运2，曹运兴3，王恒知4，田林3，徐勇2，郭新景2，冯生强2，扈效鹏2

单位：1. 44118太阳成城集团，2. 中国地震局地球物理勘探中心，3. 河南理工大学煤层气/瓦斯地质工程研究中心，4. 江苏省地震局

刊物：地球物理学报，2020，63(7)

DOI: 10.6038/cjg2020N0335

摘要：为了研究二氧化碳物理相变技术应用于新型震源研发的可行性,在地下成层性较好的某煤田地震测区,开展了利用二氧化碳相变技术激发地震波的野外人工震源激发-接收实验.并与传统炸药震源进行了对比.地震数据利用Aries2.66型垂直分量反射地震仪和PDS-2型三分量地震仪接收.根据实测地震数据,从野外地震记录震相识别,初至波传播距离分析,震源近场地震信号时频分析,CO2相变激发震源子波提取和基于CO2震源子波的地震初至波波形反演实验等多个方面,进行了关于CO2相变激发技术能否产生地震波信号以及能否将其应用于新型震源研发的可行性研究.研究结果表明CO2物理相变膨胀能够产生能量集中的地震波信号;在实验区地质条件和激发参量下地震记录中初至波的可识别的传播距离约为1km;震源近场地震信号的主频集中在8～13Hz;利用震源近场数据提取了CO2震源子波;通过地震初至波波形反演实验认为这种震源子波能够应用于波形反演等方面的研究.因为CO2相变激发具有绿色、环保、安全等方面的优点,若能进一步在激发能量、激发—延迟时间一致性等方面加以改进,该技术有望在城市隐伏活动断层探测、城市地下空间探测、煤矿高瓦斯环境人工地震勘探等领域发挥重要的作用.

关键词：主动震源研发;二氧化碳物理相变;时频分析;震源子波;初至波波形反演

引用本文（Citation）标准格式：李稳, 陈颙, 王夫运 等 .2020.二氧化碳相变技术应用于新型震源研发的可行性研究.  地球物理学报,63(7): 2605-2616,doi: 10.6038/cjg2020N0335

LI Wen, CHEN Yong, WANG FuYun et al .2020.Feasibility study of developing one new type of seismic source via carbon dioxide phase transition Chinese Journal of Geophysics(in Chinese),63(7): 2605-2616,doi: 10.6038/cjg2020N0335