基于面波走时的三维结构面波直接成像:方法综述与应用
姚华建1
罗松1
李成2
胡少乾3
方洪健4
1.中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥230026;蒙城地球物理国家野外科学观测研究站,蒙城2335002.安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,淮南232001;中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥2300263.中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院,武汉4300744.中山大学地球科学与工程学院,珠海519080
摘要：利用面波频散数据进行各向同性和各向异性横波速度结构成像是研究全球和区域构造变形、获取地壳上地幔和近地表精细结构的一种非常有效的方法.传统的基于频散数据的面波成像通常采用两步法,即首先反演二维相速度或群速度分布图,然后再基于格点的纯路径频散反演格点下方的一维横波速度模型,之后再拼合成三维速度模型.在本文中我们较为详细地综述新发展的基于面波频散走时的三维面波直接成像方法体系,即面波一步法成像.该方法体系包括通过所有路径、不同频率的面波频散走时直接反演三维各向同性横波速度结构的方法(DSurfTomo)、直接反演三维方位各向异性横波速度结构的方法(DAzimSurfTomo),以及直接反演三维径向各向异性横波速度结构的方法(DRadiSurfTomo).新的面波直接成像方法计算不同周期的面波射线路径,从而更好地考虑复杂结构下面波射线路径弯曲对成像精度的影响.随后我们介绍面波直接成像方法的应用实例,包括地壳上地幔及地壳浅部的多尺度各向同性和各向异性横波速度结构的成像,这些成像研究为认识区域构造演化、孕震构造、断裂带浅部结构、成矿构造、城市地下结构等提供了重要的约束.最后我们讨论面波直接成像方法的频散数据及模型参数化问题,以及基于有限频理论的面波直接成像和面波全波形成像,讨论并展望在面波直接成像方法框架下面波频散数据与其他地震或地球物理数据的联合成像问题.
关键词：面波直接成像各向同性横波速度方位各向异性径向各向异性多尺度结构
分类号：P315(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)
资助基金：中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2021-3)国家自然科学基金(42125401)
论文发表日期：2023-05-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：21( 231-251 )
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