三维结构成像

青藏高原东缘地壳上地幔三维结构成像作者：卡卡西汇报提纲研究背景成像方法青藏高原东缘成像结果讨论与结论~80%

环太平洋带~15%地中海-欧亚带，大部分发生在青藏高原及周边地区~5%板块内部、大洋中脊1.研究背景青藏高原在地震学研究中的特殊性板块运动：地震能量的主要来源Mw7.92008Mw6.62013青藏高原东缘：2008.05.12汶川地震、2013.04.20芦山地震5.12汶川地震伤亡统计震级 :Ms8.0，Mw7.9人员死亡/失踪 :～

90,000人员受伤 :～

380,000损失 :～

$1200亿(￥8000亿)汶川地震是1976年唐山地震(Ms7.8,Mw7.6)以来中国伤亡最惨重的地震ClarkandRoyden,2000青藏高原地形特征地壳上地幔三维波速结构可为青藏高原动力学模型和强震孕育发生等研究提供重要支撑。张培震等,2008Zhengetal.,2013Wuetal.,2009王绪本等，2017Zhaoetal.,2012Lietal.,2011张新彦等，2017刘保金等，2009汇报提纲研究背景成像方法青藏高原东缘成像结果讨论与结论地震成像是研究地球内部结构最重要的方法之一2.成像方法地震体波面波震源参数误差对于台网较为稀疏地区，地震水平位置误差一般约为5km左右，深度误差则会更大，甚至达二三十千米。这些误差会对Pn/Pg/Sg成像造成较大影响。1970-2013年南北地震带地区USGS的地震目录李志伟等,2015,地球物理学报Pn/Pg/Sg波震相数据的优点Pn/Pg/Sg是区域地震事件波形中的主要震相，震相清晰、信噪比高，数据丰富；Pn/Pg/Sg可实现对中下地壳及上地幔顶部的有效采样，分辨能力强。Pn/Pg/Sg差分成像方法消去震源项，消除了震源参数误差的影响；Pn差分成像考虑了莫霍面起伏，减小了其对成像的影响。上地壳下地壳上地幔顶部台站地震台站台站A台站B地震借鉴面波双台法，发展了Pn波差分成像方法，并进一步引入莫霍面起伏模型，减小地壳厚度快速变化对成像的影响，提升了成像效果。Pn波差分成像方法Lietal.,2012,EPSLPg/Sg波差分成像方法Stecketal.,2011,JGRLietal.,2014,PEPI将差分成像引入到Pg/Sg成像中，减小震源参数误差对成像的影响，提升成像效果。当地震近似位于两个台站大圆路径连线上时，台站间到时差对地震定位误差不敏感，可以显著减小地震定位误差的影响，提高成像可靠性。地震背景噪声成像方法天然地震成像：基于地震事件的地震体波、面波等地震成像方法是研究地球内部结构的主要方法。天然地震时空分布不均匀地震背景噪声成像：从背景噪声中提取地震面波，可实现地壳精细结构成像不依赖于天然地震或主动源探测深度、分辨率受面波波长限制（仪器频带、性能）汇报提纲研究背景成像方法青藏高原东缘成像结果讨论与结论3.青藏高原东缘成像结果

青藏高原东缘构造背景和历史地震空间分布特征Pg/Sg震相到时差数据反演前后的Pg/Sg震相到时数据5427个Pg波、4511个Sg差分数据Pn震相到时差数据反演前后的Pn震相到时数据328个Pn波差分数据分辨率测试Pg/Sg成像分辨率测试PgPgSgSgPn成像分辨率测试岷山隆起Pg/Sg与Pn波成像结果岷山隆起Pg/Sg与Pn波成像结果岷山隆起岷山隆起与常规Pn波成像结果对比Lietal.,2012,EPSLXuetal.,2010,SciChinaEarthSci328个Pn波差分数据~4800个Pn波到时数据Lietal.,2012,EPSL黎源和雷建设，2012，地球物理学报328个Pn波差分数据~53000个Pn波到时数据Lietal.,2011,SciChinaEarthSci41955P

波初至和42687S波初至，~7000余震事件芦山地震震源区三维结构震后一周的余震分布沿断层的倾斜剖面速度结构特征震后三个月的余震分布沿断层的倾斜剖面速度结构特征垂直于断层的速度剖面ChenXBetal.,2015,personalcommunicationMTprofile垂直于断层的Vp/Vs波速比剖面地震背景噪声面波成像地震背景噪声面波与重力联合成像观测重力异常联合反演模型的重力异常一步法成像模型的重力异常两步法成像模型的重力异常重力数据拟合情况重力数据来源于WGM2012全球布格重力异常模型。分辨率约2’,是EGM2008经ETOPO1模型地形改正得到。9km深度Vs35km深度Vs理论模型垂直剖面联合成像模型垂直剖面理论重力异常恢复重力异常汇报提纲研究背景Pn/Pg/Sg差分成像方法青藏高原东缘成像结果讨论与结论4.讨论与结论Pn/Pg/Sg差分成像方法有效降低震源误差影响，提升了地壳三维P波速度结构成像精度；地震背景噪声面波成像可以获得台阵下方的三维S波速度结构，不依赖于天然地震，空间分辨率较为均匀；地震面波