波形空间梯度法在深部地球物理学中的应用

梁春涛 杨宜海 余洋洋

（成都理工大学地球物理学院，成都610059）

（作者电子信箱，梁春涛：liangchuntao12＠cdut.cn）

近几年，不同尺度（全球性，区域性和局部性）的高密度地震台网迅速增加。比较典型的例子包括美国的USArray计划。约400台宽频带地震仪形成一个流动扫描仪从美国西部移动到东部。与此相应，中国也正在实施“中国地震探测台阵”计划。该计划规模更大，台网更密。为监测青藏高原东沿地震活动性，四川省和云南省地震局也建有非常密集的固定地震台网。而其他为特定研究目标而建立的流动台网也是与日俱增。有了高密度的地震台网数据，有效地从这些台网数据中得到地球内部结构和研究波传播现象的方法就成为这些高密度台网计划成败的关键。

波形梯度法是美国孟菲斯大学Charles A.Langston引进到地震学领域的一种全新的台网数据处理方法。该方法有效地利用地震波的时间和空间特性，从单一地震的密集台网数据求得波形的空间梯度，然后进一步得到波传播的相速度、传播方向、几何扩散以及辐射模式等4大波传播参数。而从这些波传播参数中求得传播介质的物理特性仍然是个亟待解决的问题。目前需要解决的主要问题包括：①用波形梯度法研究介质的三维速度结构；②用波传播方向性和辐射模式研究介质的各向异性，间断面等介质特性。该方法一个最有前景的应用就是用于探测台网覆盖区域的断裂面分布；③用几何扩散研究介质的衰减特性；④探讨该方法在不同尺度和不同区域的地震台网的应用。同时也研究不同震相对该方法的适用性。该方法已经被成功地应用于小型工程地震仪台网、局部性宽带地震仪台网以及区域性台网。

本项目组正在或将要开展以下方面的研究：①利用小型可控源的工程地震数据进一步完善该方法及其理论研究；②将该方法应用于首都圈高密度地震台网数据，研究华北板块地壳及上地幔结构；③研究青藏高原东缘地壳及上地幔结构；④应用于其他高密度地震台网数据。