【摘要】：三維彈性波有限頻層析成像因其避免了射線理論無限高頻假設(shè)的限制,可以獲得更高分辨率的3D介質(zhì)模型,目前已經(jīng)在勘探領(lǐng)域和天然地震學(xué)結(jié)構(gòu)成像中得到廣泛應(yīng)用。本文發(fā)展了三維彈性波彈性波有限頻層析成像中中小震震源參數(shù)確定的有效方法,考慮了起伏地形對震源參數(shù)確定的影響,并在含強(qiáng)烈起伏地形的龍門山地區(qū)進(jìn)行了三維彈性波彈性波有限頻層析成像的初步應(yīng)用。隨著臺站布設(shè)的加密和復(fù)雜速度結(jié)構(gòu)反演方法的發(fā)展,基于高精度的3D地球模型計(jì)算格林函數(shù)反演震源機(jī)制成為可能。中小地震因其更好的事件覆蓋和近似點(diǎn)源效應(yīng),在區(qū)域結(jié)構(gòu)成像中具有廣泛的應(yīng)用�；诓ㄐ晤惖姆囱莘椒ㄈ绮▌臃匠逃邢揞l層析成像,全波形反演都需要震源機(jī)制解,而傳統(tǒng)的震源機(jī)制解反演方法不能很好的應(yīng)用于中小地震事件。本文采用可變網(wǎng)格同位網(wǎng)格有限差分方法構(gòu)建應(yīng)變格林張量(Strain Green Tensor)數(shù)據(jù)庫,將合成波形和實(shí)際波形按震相截窗并濾波到不同的頻帶范圍,先通過最小化互相關(guān)走時差來進(jìn)行震源重定位,再通過最小化波形殘差反演震源機(jī)制。合成數(shù)據(jù)測試證明了方法的正確性,我們將該方法應(yīng)用于青藏高原東部邊緣龍門山地區(qū)，反演了一系列Mw3.4-5.6的中小地震震源機(jī)制。另外,在本文中我們還詳細(xì)討論了最小化互相先走時差震源重定位對提高震源解精度的作用,并分析了地形對震源反演的影響�；诓▌臃匠痰挠邢揞l層析成像考慮了地震波的有限頻帶效應(yīng),三維有限頻敏感核分布和大小反映了背景速度場上的速度擾動引起的散射波對波形上的某種觀測量的影響大小。除了速度擾動可以引起散射,地形起伏也會造成顯著的散射。劇烈地形起伏會對入射地震波造成強(qiáng)烈的散射,對沿地球表面?zhèn)鞑サ拿娌?可能會存在比較顯著的改造作用。在地形起伏劇烈的地區(qū),采用面波和噪音有限頻層析成像研究三維精細(xì)結(jié)構(gòu),需要考慮地形對敏感核分布的影響,以及對波形觀測量的影響。本文采用的可變網(wǎng)格同位網(wǎng)格有限差分法模擬地震波傳播,該方法比傳統(tǒng)的有限差分方法更好的適用于含地表起伏的情形,且在相同精度下由于采用了可變網(wǎng)格和并行計(jì)算提高計(jì)算效率,可準(zhǔn)確模擬起伏地形對面波敏感核分布及面波互相關(guān)走時的影響。最后,將本文的部分震源定位結(jié)果,并考慮地形的影響,在龍門山地區(qū)得到了初步的3D彈性波有限頻層析成像結(jié)果。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P315

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