[科普中國]-地震波速度成像

地震波速度成像是指利用天然地震波的非凡穿透能力，以及地震波包含著其傳播過程中所穿越地球內部結構的豐富信息等特性，研究地球內部結構的主要方法技術。經過近30多年的快速發(fā)展，地震學已成為研究地球內部結構的主要手段，是深部地球物理探測技術中首選技術。地震波速度成像技術常見有三種，即波形擬合反演，接收函數(shù)方法，地震波層析成像。

簡介經過近30多年的快速發(fā)展，地震學已成為研究地球內部結構的主要手段，是深部地球物理探測技術中首選技術。天然地震波的非凡穿透能力，同時地震波包含著其傳播過程中所穿越地球內部結構的豐富信息，使得天然地震學研究是當今地球內部結構的主要方法技術之一。地震波速度成像技術常見有三種，即波形擬合反演，接收函數(shù)方法，地震波層析成像。1

波形擬合反演自Woodhouse and Dziewonski(1984)首先利用波形擬合方法分析了全球數(shù)字化臺站數(shù)據(jù)后，波形擬合方法得到了廣泛運用。目前波形擬合反演技術充分利用從震源至臺站間的全波形信息，既可以對震源結構也可以對接收臺站區(qū)域反演，或二者同時反演獲取其目標區(qū)域的速度結構特征，甚至還可以模擬地震破裂過程等。波形擬合方式可以直接分析地震波在傳播過程中受介質的影響，且直觀地給出擬合波形與實際波形記錄的對比結果。盡管最近十年計算機技術的飛速發(fā)展，為波形擬合廣泛運用提供了基礎，但由于計算量非常大，利用波形擬合反演獲取區(qū)域性的三維速度結構仍不是首選。

接收函數(shù)方法自Vinnik于1977年介紹用P-SV轉換波接收函數(shù)方法研究地幔結構(Vinnik，1977)以來，利用接收函數(shù)方法獲取接收臺站下方的速度結構信息現(xiàn)已成為天然地震學研究中又一手段，特別適合于對臺站下方界面的研究。目前這種方法在國內已經普遍運用于小區(qū)域布置密集臺陣剖面研究當中。但由于臺站分布、多次波影響和方法本身限制，接收函數(shù)方法獲取的速度結構只是臺陣下方局部二維結構，除非臺站分布密度較大，否則還不大適合于三維結構反演。

地震波層析成像與上述兩種不同的是，自地震波層析成像技術(Akiand Lee，1976)出現(xiàn)以來，地震波層析成像技術很快成為獲取地殼/上地幔速度結構的最有力的技術手段。地震波在傳播過程中受到地球內部物性的影響，記錄到的地震波包含了其所穿越地球內部區(qū)域的速度結構等信息，據(jù)此可以獲取大尺度范圍內的地球非均勻速度結構，進而研究地球地幔內部物性特征。因此，地震波層析成像是當今研究地球內部基本圈層三維結構最有利的技術手段之一。2

本詞條內容貢獻者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學資源環(huán)境學院