中国及邻区地幔三维结构高分辨率体波层析成像

论文摘要

在中国及相邻陆域海域（20°S～60°N,40°E～160°E）这样广大的区域内,西部由于印度板块与欧亚板块碰撞,形成有世界上最高的青藏及帕米尔高原和我国西北地区的一系列盆岭体系;东部则以拉张作用为主,在亚洲东缘形成裂谷盆地,而在西太平洋边缘海由于太平洋板块的西向俯冲发育有沟、弧、盆体系,并有世界上最低的马里亚纳海沟。本文利用体波层析成像对中国及邻区三维速度结构的探索性研究,对于进一步了解这一区域的地幔结构特征以及它们与浅部构造的关系,有着重要意义。 本文比较细致地描述了体波层析成像的基本原理和当前国内外的研究状况。通过运用ISC报告（1964-2001）和中国地震台网（1985-1997）的地震数据资料,对中国及邻区深达2871千米的地幔作了高分辨率P波三维速度结构层析成像,对中国及邻区直到下地幔范围结构进行速度重建。资料的选取保证了最大限度的地震和台站的分布均匀;在射线追踪过程中,将任务进行分割,保证了运算的高效率和大规模运算的可能;反演过程是基于三维非均匀模型,这样反演结果更为精确;对反演模型和反演结果进行了分析和解释。针对上述研究,编制、改造了一系列Fortran源程序,使之快速、有效、易于掌握的。在本文的最后,介绍了我们正在进行的工作——利用有限频率地震层析成像理论做小范围的精细结构反演。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题目的与研究意义
• 1.2 国内外研究现状、水平和发展趋势
• 1.3 研究目标、内容及任务
• 1.4 研究方法及思路
• 第二章 地震体波层析成像基本原理
• 2.1 层析成像技术的数学基础
• 2.1.1 Radon变换和逆Radon变换
• 2.1.2 逆Radon变换的算法实现
• 2.2 体波层析成像技术的实现
• 2.3 与体波层析成像相关的几个因素
• 2.3.1 模型参数化方法
• 2.3.2 数据分布不均和数据误差问题
• 2.3.3 联合反演中所考虑的参数
• 2.3.4 求解反演问题的方法
• 第三章 层析成像的数据搜集与预处理
• 3.1 资料来源
• 3.2 资料预处理原则及处理方法
• 3.3 资料处理中的其他规则
• 第四章 正演（射线追踪）和反演计算
• 4.1 正演—球坐标下的射线追踪
• 4.2 体波反演
• 4.2.1 反演的基本原理及步骤
• 4.2.2 反演矩阵的形成
• 4.3 求解反演方程组
• 第五章 中国及邻区壳幔速度结构层析成像
• 5.1 模型的选取
• 5.2 反演中使用数据
• 5.3 反演结果
• 5.4 成像结果解释
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 附:一种新方法--有限频率地震层析成像理论
• 致谢