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东亚及邻区地幔体波层析成像

梁春涛  
【摘要】: 近年来,用地震学的方法对地球内部结构的研究迅猛发展。全球性的和区域性的多 参数,多震相的地震波层析成像广泛开展。虽然国内学者在这方面也做了大量富有成效 的探索,但多局限在局部的上地幔以上结构的研究。受国家自然科学基金重点项目 (49734150)的资助,本文引入国际上已经日趋完善的体波层析成像方法技术,利用本 地区丰富的天然地震波走时资料及ISC报告资料,对中国及邻区地壳,上地幔及下地幔, 直至核幔边界的地球结构进行探索性的研究,填补我国在地幔层析成像研究领域的空白。 本文主要研究成果有: (1)在国内第一次实现了对深至下地幔的地球结构的层析成像。研究成果同Harvard 大学同类全球性研究的对比表明,相同区域的地球结构,从总体上来说是基本一直的。 (2)“球坐标系下精确的三维射线追踪“保证了正演的可靠性。和过去被经常使用 的弯曲法的对比研究表明,该方法能更精确地再现地球内部速度结构同地震波传播路径 和走时之间的关系。 (3)把并行算法引入到正演计算之中。使困扰试射法射线追踪的高时间支出问题得 以解决,同时使海量地震数据被应用于研究成为可能。 (4)对层析成像的各个环节都作了大量的理论计算以确保理论和方法的可靠性。比 如,在各种不同的理想化的构造模型中,对正演和反演进行了模拟。 (5)开发了大量实用的数据处理程序,一方面使大批量的地震数据的处理更加方便, 高效;图形化的数据处理也使得对原始资料和反演结果的分析建立在更直观的基础之上。 同国际上相同领域的研究相比,研究中仍有很多不完善的地方,比如:在资料预处 理方面,震中的从新定位是非常必要的;同时,在研究当中应该引入更多的先验信息对 反演结果加以约束,比如在初始模型中加入间断面,同时考虑多震相联合反演等,采用 等面积模型分区方法等。


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