龍門(mén)山周邊地區(qū)地震波速度結(jié)構(gòu)的有限頻率反演

萬(wàn)柯松倪四道趙 里

1）中國(guó)科技大學(xué)地球與空間學(xué)院，合肥 230026

2）中研院地球科學(xué)研究所，臺(tái)北 115

龍門(mén)山周邊地區(qū)地震波速度結(jié)構(gòu)的有限頻率反演

Finite frequency waveform inversion for velocity structure in Longmenshan area

萬(wàn)柯松1）倪四道1）趙 里2）

1）中國(guó)科技大學(xué)地球與空間學(xué)院，合肥 230026

2）中研院地球科學(xué)研究所，臺(tái)北 115

2008年5月12日發(fā)生的汶川地震研究中有一系列亟待解決的問(wèn)題。震源所在的龍門(mén)山地區(qū)位于中國(guó)大陸東、西部構(gòu)造和地貌的分界線(xiàn)上，西部為青藏高原的東緣，莫霍面深度約為60km；東部為四川盆地，莫霍面深度約為45km。

在地形上這兩部分也有4～5km的高度落差。該區(qū)域的構(gòu)造特性決定了龍門(mén)山地區(qū)的三維結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的。為了研究地震發(fā)生的構(gòu)造背景和孕震環(huán)境，我們必須建立一個(gè)準(zhǔn)確的三維速度結(jié)構(gòu)模型。同時(shí)，這種速度結(jié)構(gòu)模型也能用來(lái)提高余震的定位精度以及震源機(jī)制解的準(zhǔn)確程度。但是，種種結(jié)果顯示，四川盆地和青藏高原東北部都分別具有相對(duì)簡(jiǎn)單的波速結(jié)構(gòu)，能夠分別以一維速度模型來(lái)作較好的代表。該地區(qū)的三維效果主要體現(xiàn)在這兩大塊體的交接地區(qū)。本研究利用汶川地震的余震記錄波形對(duì)不同路徑的速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行了反演。

在本研究中，我們測(cè)量記錄的Pg、Pn、PmP、Sg、SmS以及Rayleigh波和Love波等震相相對(duì)于一維初始模型理論地震圖中相應(yīng)震相的有限頻率走時(shí)差，并計(jì)算初始模型參數(shù)擾動(dòng)給這些有限頻率走時(shí)差帶來(lái)的改變數(shù)，即有限頻率核函數(shù)，通過(guò)對(duì)矩陣方程

進(jìn)行反演來(lái)得到符合實(shí)際波形的一維波速模型。上式中δm為模型的改變數(shù)向量，K為有限頻率核函數(shù)矩陣，δt為實(shí)際波形相對(duì)一維初始模型的有限頻率走時(shí)差向量。反演的結(jié)果顯示，四川盆地和青藏高原東北部都可以分別用一維模型較好地描述。在龍門(mén)山東西兩側(cè)的速度結(jié)構(gòu)存在較大差異，分別對(duì)應(yīng)于兩組一維速度模型；而沿龍門(mén)山斷裂帶的一維速度結(jié)構(gòu)介于兩者之間，但是一維速度結(jié)構(gòu)不能很好地解釋地震波形的復(fù)雜性。利用反演后得到的模型，我們可以依據(jù)多個(gè)方向的一維速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接，來(lái)建立較為符合實(shí)際的綜合三維速度模型，將其作為三維反演中的初始參考模型，為三維有限頻率的非線(xiàn)性反演提供基礎(chǔ)。

P315.63；

A；

10.3969/j.issn.0235－4975.2010.06.015

生應(yīng)變積累。當(dāng)應(yīng)變積累達(dá)到臨界值，發(fā)生急劇的摩擦滑動(dòng)，釋放積累的應(yīng)變能，產(chǎn)生汶川MS8.0地震。