台湾地区的随机噪声瑞利波层析成像研究

吉 平 周龙泉 李晓帆

（中国地震台网中心，北京100045）

台湾地区复杂构造、高速率的地壳变形以及强地震活动，使其成为地球物理学家关注的热点。层析成像技术是应用较多的一门地球物理方法，Roecker(1987)很早就利用P波和S波走时成像技术研究台湾地区的结构。随着CWBSN地震台网大量三分量数字地震台站的架设，许多科学家利用这些台站记录的P波和S波走时数据先后反演了该地区的三维P波和S波速度结构。除了体波成像以外，针对台湾地区的面波成像研究较少，其中有Huang等（2010）对台北盆地和You等（2010）对台湾北部地区进行过随机噪声的面波成像研究，Huang和Gung等（2010）利用2007年85个台站的连续数据分别计算了4～20 s的群速度和相速度分布图，其低速区分布和体波计算的结果相符拟。本文即是针对台湾地区的面波观测数据进行的随机噪声瑞利波层析成像研究。

本文使用的数据来源于2004、2005和2008年台湾CWBSN（Central Weather Bureau Seismic Network）的18个宽频带台站记录的数据，2008年中国国家地震台网的2个宽频带台站数据和日本MASN（Meteorological Agency Seismic Network）的1个宽频带台站数据。通过互相关方法提取瑞利波的经验格林函数，利用相匹配滤波的时频分析技术测量瑞利波相速度频散曲拟。利用面波层析成像方法给出台湾地区8 s、12 s、16 s、20 s的瑞利波相速度分布图，结果较好地揭示了地壳内部、尤其是浅部地壳的横向速度变化。研究表明，短周期的相速度分布同地表地质结构、地形密切相关，滨海平原、屏东盆地以及宜兰平原为低速区，西部丘陵、中央山脉以及海岸山脉地区为高速区；不同周期的相速度分布图显示，整体上低速区随相速度周期的增大逐渐向东平（图1），这与台湾地区地壳内部速度的分布特征和构造特征基本一致。此外，屏东地区一直处于低速区，这可能与该地区布格重力负值异常有关。