The Signature and Elimination of Sediment Reverberations on Submarine Receiver Functions
The Signature and Elimination of Sediment Reverberations on Submarine Receiver Functions
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沉积物混响对海底接收器功能的影响及消除
DOI：
10.1029/2020jb021567
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Olugboji, Tolulope
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang, Ziqi;Olugboji, Tolulope
虽然接收器函数技术已成功应用于岩石圈内和岩石圈上尖锐不连续面的高分辨率成像，但在应用于海底地震记录时，它受到严重的限制。这是因为水和沉积物层会强烈影响接收器功能轨迹，使地壳和地幔分层的检测和解释变得困难。这种效应通常被称为海洋环境中的歌唱现象。我们证明，使用分析和合成建模，这种歌唱效果可以逆转使用选择性去混响滤波器调谐到匹配的弹性性能的每一层。我们将去混响滤波器应用于从部署在正常成熟的太平洋海底的NoMelt地震阵列收集的高质量地震记录。一个适当的过滤器设计使用的基础沉积物的弹性特性，从以前的研究中获得的，大大提高了检测Ps转换从莫霍面（108.6公里）和从一个尖锐的不连续（<105公里）跨越岩石圈软流圈过渡（1072公里）。灵敏度测试表明，去混响滤波器对沉积物中剪切波的双向旅行时间最敏感，对地震噪声和沉积物性质的小误差具有鲁棒性。我们的分析表明，选择性地过滤掉海洋地震数据的沉积物混响可以使地下结构的推断更加稳健。我们预计，这项研究将使海洋板块的高分辨率接收器功能成像跨越正在全球海洋中部署的越来越多的海底地震阵列。
While the receiver function technique has been successfully applied to high‐resolution imaging of sharp discontinuities within and across the lithosphere, it suffers from severe limitations when applied to seafloor seismic recordings. This is because the water and sediment layer could strongly influence the receiver function traces, making detection and interpretation of crust and mantle layering difficult. This effect is often referred to as the singing phenomena in marine environments. We demonstrate, using analytical and synthetic modeling, that this singing effect can be reversed using a selective dereverberation filter tuned to match the elastic property of each layer. We apply the dereverberation filter to high‐quality earthquake records collected from the NoMelt seismic array deployed on normal, mature Pacific seafloor. An appropriate filter designed using the elastic properties of the underlying sediments, obtained from prior studies, greatly improves the detection of Ps conversions from the Moho (∼8.6 km) and from a sharp discontinuity (<∼5 km) across the lithosphere asthenosphere transition (∼72 km). Sensitivity tests show that the dereverberation filter is mostly sensitive to the two‐way travel time of the shear wave in sediment and is robust to seismic noise and small errors in the sediment properties. Our analysis suggests that selectively filtering out the sediment reverberations from ocean seismic data could make inferences on subsurface structure more robust. We expect that this study will enable high‐resolution receiver function imaging of the oceanic plate across the growing ocean bottom seismic arrays being deployed in the global oceans.
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回复川胜和阿部关于“来自高分辨率接收函数的正常洋地幔内地震岩石圈-软流圈边界的性质”的评论
DOI：
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发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. Olugboji;Jeffrey Park;S. Karato
通讯作者：
S. Karato
海洋板块底部的地震成像
DOI：
10.1002/9781119249740.ch4
发表时间：
2018
期刊：
Lithospheric Discontinuities
影响因子：
--
作者：
C. Rychert;N. Harmon;S. Tharimena
通讯作者：
S. Tharimena
影响因子：
3
作者：
Doran, Adrian K.;Laske, Gabi
通讯作者：
Laske, Gabi
影响因子：
2.8
作者：
M. Thorwart;T. Dahm
通讯作者：
T. Dahm
DOI：
10.1029/2018jb016548
发表时间：
2019-02
期刊：
Journal of Geophysical Research: Solid Earth
影响因子：
--
作者：
A. Doran;G. Laske
通讯作者：
A. Doran;G. Laske