接收函数反演及KMI地震台站下方地壳结构研究

【摘要】：本论文就以下几个方面对接收函数进行了分析,在分段反演技术上进行了初步尝试以消除多次相的影响,并将其应用在云南KMI台站下方地壳深部构造的研究中取得相应成效。具体内容可归纳为: 1.天然地震的传播过程中转换波的概念原理及地震三分量记录。 2.正演问题:透彻分析了理论地震图合成算法——广义反射透射系数矩阵法原理。在各向同性介质中,三分量地震记录切向分量为零。并对接收函数的反褶积等效源过程做出全面详细的探讨,给出水准量因子c和高斯参数α的意义。 3.反演问题:将最小平方法引入到反演计算中,并提出剥壳分段反演理论,即对上中下地壳进行分段反演,即先得到浅部构造,通过计算消除浅部构造(地壳内的速度间断面)产生的多次反射波及多次反射转换波对Moho面产生的转换波的影响,从而利用径向分量来反演得到更真实的地壳S横波速度结构。 4.利用接收函数方法对云南KMI台站下方地壳精细结构做出分析。台站下方北方位Moho面深度为45km,南部为42km,平均莫霍深度在43km左右。地壳基本属于三层结构,浅部上地壳厚度约为15km,其平均速度为3.48km/s。中地壳为15km一27km,平均横波速为3.8km/s。下地壳为27—43km,平均横波速度为4.05km/s。并且地壳南北方位s波速度结构存在明显的横向不均匀性现象。10 km深度以上,北部地区s波速度明显低于南部地区,其形态范围基本与沉积层覆盖区相一致,南部地区低速覆盖层(3.3 km/s)一般为2—4 km,与褶皱区相对应。10—20 km深度范围内,南部地区s波速度低于北部地区。在40—50 km深度范围内,由于受南部地区上地幔的影响,s波速度呈现为南部高、北部低,高速区随深度增加逐渐向北推移。这些重要参数与云南地区的构造格局基本吻合,可以为云南地区的构造变形机制和地球动力学过程提供一定的依据。