巖石圈深部結構的三維地震層析成像研究.pdf

1、地震層析成像是通過分析穿過地球內部的地震波運動學和動力學特征,獲得地震的破裂過程以及沿射線路徑上介質物性信息的重要地球物理方法。本文就巖石圈深部結構的三維成像技術進行研究,充分利用天然地震臨時臺網資料中遠震縱波震相的走時數據,對研究區(qū)域的地球深部結構進行成像。
　　首先建立射線追蹤系統(tǒng)。依據地球內部的層狀構造以及對稱性,利用二維介質中的射線追蹤來完成地震波在地球內部的三維的射線追蹤,包括地震波在圈層介質分界面上的反射波等震相的追蹤

2、。針對寬頻帶地震觀測系統(tǒng),應用IASP91地球模型,將地球模型的界面以及速度結構進行參數化,建立臺陣的理論模型;依據費馬原理計算出不同遠震縱波震相(P震相,PKIKP震相)的地震波傳播路徑以及旅行時間。
　　再次,根據其相對走時殘差,建立地震波旅行時層析成像系統(tǒng)方程組。地震層析成像反演本身是非線性問題,經過近似處理后得到大型稀疏線性方程組,通過研究大型稀疏線性方程組的求解,選擇合適的地震波旅行時層析成像反演算法,利用檢測板測試分析

3、該方法的分辨率,避免了由于某條射線的個別數據走時誤差而引起的錯誤結果,進而提高地球深部結構的成像效果,尤其是軟流圈及其以上的深部結構。
　　最后,使用2003～2004年由成都地質礦產研究所和美國麻省理工大學共同在川滇地區(qū)布置完成的25臺寬頻帶地震儀所記錄的地震數據,對該地區(qū)的地殼上地幔三維速度結構進行成像研究,闡述該地區(qū)受印度板塊與歐亞板塊碰撞影響的地殼結構特征。
　　本文得出如下結論:應用IASP91地球模型在進行射線追