龍門山周邊地區(qū)地震波速度結(jié)構(gòu)的有限頻率反演

萬柯松倪四道趙 里

1）中國科技大學地球與空間學院，合肥 230026

2）中研院地球科學研究所，臺北 115

龍門山周邊地區(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

萬柯松1）倪四道1）趙 里2）

1）中國科技大學地球與空間學院，合肥 230026

2）中研院地球科學研究所，臺北 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題。震源所在的龍門山地區(qū)位于中國大陸東、西部構(gòu)造和地貌的分界線上，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)造特性決定了龍門山地區(qū)的三維結(jié)構(gòu)是比較復雜的。為了研究地震發(fā)生的構(gòu)造背景和孕震環(huán)境，我們必須建立一個準確的三維速度結(jié)構(gòu)模型。同時，這種速度結(jié)構(gòu)模型也能用來提高余震的定位精度以及震源機制解的準確程度。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簡單的波速結(jié)構(gòu)，能夠分別以一維速度模型來作較好的代表。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不同路徑的速度結(jié)構(gòu)進行了反演。

在本研究中，我們測量記錄的Pg、Pn、PmP、Sg、SmS以及Rayleigh波和Love波等震相相對于一維初始模型理論地震圖中相應震相的有限頻率走時差，并計算初始模型參數(shù)擾動給這些有限頻率走時差帶來的改變數(shù)，即有限頻率核函數(shù)，通過對矩陣方程

進行反演來得到符合實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為實際波形相對一維初始模型的有限頻率走時差向量。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。在龍門山東西兩側(cè)的速度結(jié)構(gòu)存在較大差異，分別對應于兩組一維速度模型；而沿龍門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雜性。利用反演后得到的模型，我們可以依據(jù)多個方向的一維速度結(jié)構(gòu)進行拼接，來建立較為符合實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性反演提供基礎。

P315.63；

A；

10.3969/j.issn.0235－4975.2010.06.015

生應變積累。當應變積累達到臨界值，發(fā)生急劇的摩擦滑動，釋放積累的應變能，產(chǎn)生汶川MS8.0地震。