青藏高原東北緣瑞利面波成像：射線理論與程函方程結果的比較

郝識杰，黃周傳，王良書，徐鳴潔，米 寧，于大勇

南京大學 地球科學與工程學院，南京 210023

1 引言

青藏高原是印度板塊和歐亞板塊碰撞形成的年輕的高原（圖1；Yin and Harrison, 2000）。對于青藏高原的隆升機制存在熱烈的討論，前人提出許多端元模型，如地殼流模型（Clark and Royden,2000; Royden et al., 2008），剛性塊體擠出模型（Tapponnier et al., 2001），巖石圈連續變形模型（Molnar and Tapponnier, 1975）等。獲取精細的巖石圈地震波速度結構，對于討論青藏高原的構造演化過程，具有重要的意義，廣泛布設的密集地震觀測臺陣為獲取更高精度的地球內部結構提供了可能。

“中國地震科學臺陣南北地震帶北段”觀測項目（ChinArray 二期），在青藏高原東北緣及其相鄰區域布設了675臺流動地震儀。面波速度成像是利用密集臺陣數據，對巖石圈結構進行約束的有效方法。傳統的面波成像研究多基于射線假設，即假設地震臺接收到的面波信號是沿震源與臺站之間的大圓弧路徑傳播（Barmin et al., 2001）。在實際情況下，由于巖石圈波速結構存在橫向變化，面波的傳播方向會偏離大圓弧路徑，導致基于射線假設的方法出現誤差。Foster等（2014）利用類似聚束分析的方法分析了USArray臺陣記錄的地震事件的入射角度，發現入射角度的偏差可以達到15°，由此造成的相速度誤差可以達到4%。Lin等（2009）提出了基于程函方程的成像方法，該方法首先計算面波的相位走時場，然后基于程函方程計算相速度的大小和方向。在該方法中，面波速度的方向從地震記錄計算得來，理論上可以減少因面波傳播偏離大圓弧路徑導致的誤差?！?br>