中国大陆及其邻域地壳上地幔速度结构的面波层析-中国地震信息网.PDF

维普资讯 第 23卷 第 6期 地 震 学 报 V d．23 N 6 20f：【年 1】月 ‘596～603 ACTA SE1SM O1OGICA SINICA N0v ，2001 文 章 编号 2001)060596一O8 中国大 陆及其邻域地壳上地幔速度 结构 的面波层析成像研 究 何正勤 丁志峰 叶太兰 孙为 国 张乃铃 (中国北京 100081中国地震局地球物理研究所) 摘要 利用 中国数字化地震 台网(CDSN)11个 台站和 IRIS在 中国周边 的 12个数字 地震 台站 的长周期瑞 利面溲资料 ，根据面渡群速度层析成像 方法反演得到的 10～92s周期 范围内的 25个 中心周期 的群速度分布 资料 ，用光精约束 的遗传算法反演得到 了中国大陆及其邻域 的 地壳上地幔横渡三维速度 结构 ；给 出了沿北纬 30。、38。两条东西 向剖面和沿东径 90、120。两 条南北 向剖面 的地壳上地幔横渡速度结构 ，并在 4个 不 同深度 的水平切片上展示 了中国大陆 及邻域 的横渡速度分布 图象 关键词 瑞利面被 层析成像 中国大陆 地壳上地幔 速度结构 中周分类号 ：P315．3 1 文献标 识码 ：A 引言 利用面波频散资料反演中国大陆及邻域地壳上地幔的横渡三维速度结构图象．对于研 究各 圈层 的横 向变化及深部动力过程 ，了解 中国大陆的形成与演化过程 、浅表构造与深部 结 构的关系有着十分重要 的意义．宋仲和等 (1993)、周兵等 (1991)、陈国英等 (1991)、庄 真等 (1992)、安 昌强等 (1993)分别用 763长周期地震仪和周边的WWSSN 台站资料 ，研究 了中国大陆及各大构造块体 的三维速度结构 ；徐果 明等 (2000)用 763长周期地震仪记录资 料的相速度频散 ，研究了中国大陆东部的地壳上地幔三维速度结构．近十多年来 ，随着数 字地震 台网宽频带优质记录资料的不断积累 ．为地壳上地幔三维速度结构 的深入细致研究 创造了契机．面波频散研究是其中的重要手段之一．目前在面波层析成像研究中，主要分 为两种不 同的反演方法 ：一种是频散 曲线反演法 ．即先根据测定 的相速度或群速度频散 曲 线反演得到各分 区的频散 曲线 ，然后对频散 曲线反演确定地震波速度结构 ；另一种是面波 波形反演方法 ，它包括对基振型和高阶振型面波波形 的模拟．例如 ，Nolet(1987)采用振型 叠加技术计算合成理论地震图，通过对基阶和高阶振型面波波形资料的拟台 ，先计算震源 与台站之间的一维速度模型 ．再把路径覆盖 当作对整个 区域速度结构 的约束 ，通过 引入正 交基 函数反演整个 区域 的地壳上地幔速度结构．严格意义上讲 ．该方法仍不是三维速度结 构下 的面波波形反演 ，因而也无法解决三维速度结构下可能存在 的多重路径 的影 响．因 国家科委攀登预选项 目 东亚太陆动力学研究 和地震科学联合基金 (9507413)资助 中国地震局地球物理研究所 论著 01AC1O21 20c1—07—13收到初稿 ，200111o】收到修改稿并决定采用． 维普资讯 6期 何 勤等 t 国大陆及其邻域地壳 上地幔速度结构 的面波层 析成像研究 此 ．尽管而波渡形反演在一定程度上增加 了埘一维速度模型 的分辨 ，但 由于 述原斟以及 它对震源 机制 的依赖 ．日前而波 频散 曲线 法仍然是面渡层 析成像 中应 用最 为广泛 的一 种 由于受震源 和台站分布的限制 ，在 波 频散 曲线方 法 中，臼前主要采 用 的还 是群速 度 频散 的测 黾．人们发展 了多种群速度频散 曲线 的测定方法 ．如多重滤波 、移动窗 自动 同归 分析 、w gner分布方法 以及 ChoiWilliams分布方法等．这些方法 的出现增强 了群速度测 定的适应 能力． 近年米 ，利用数字地