用基于贝叶斯理论的P波接收函数、S波接收函数和面波的联合成像方法研究中国大陆岩石圈速度结构

A new seismic image technique by joint inversion of P wave receiver function, S wave receiver function, and surface wave dispersion data based on Bayesian theory would be developed. The P wave and S wave velocity structures of lithosphere mantle within 0～300km depth beneath the mainland of China would be studyed by using the new method above and the teleseismic data recorded in recent years by the permanent broadband seismic stations (CEA array, GSN) and some temporary broadband seisimic stations (China array, NECESS, PASSCAL), Meanwhile, the layered Vp/Vs ratio within 0～100km depth would be obtained. The deep contact deformation within lithosphere mantle depth between the main tectonic units of the mainland of China would be analyzed. The lithosphere mantle velocity structures beneath the mainland of China would be given based on the reliability analysis and the comparation between the results of previous and this project.

发展基于贝叶斯理论的P波接收函数、S波接收函数和面波频散的联合反演方法。用上述新方法和分布在中国大陆的全部固定宽频带台站(CEA array, GSN),部分已公开数据的宽频带流动台阵(China array, NECESS, PASSCAL)台站近年来记录到的远震数据研究中国大陆岩石圈地幔(约0～300km深度范围)的P波和S波速度结构模型，同时得到0～100km深度的分层波速比参数值。分析在岩石圈深度范围内中国大陆各主要块体之间的深部接触变形关系。在比较前人研究结果与本课题研究成果和模型可信度分析的基础上，给出中国大陆岩石圈地幔速度结构参考模型。

利用中国地震台网布设在中国大陆的1342个台站于2012年1月至2018年12月记录到的268个6级以上远震事件，采用时间域迭代反褶积方法提取并筛选了58005条P波接收函数，用多道最大或然性三分量反褶积技术提取并筛选了12875条S波接收函数，结合面波数据作为联合反演方法的约束，基本实现了P波接收函数、S波接收函数和面波的联合反演；根据远震震相在研究区下方300km穿刺点的位置分布位置对研究区进行了分区块联合反演，有效的利用了S波接收函数的低频特性，对中国大陆重点区域岩石圈尺度的深部结构特征有了新的认识。本项目研究采用的联合成像方法有效利用了P波和S波接收函数对深部间断面的约束作用；将高质量的S波接收函数加入岩石圈深部结构探测的联合反演成像，有助于在较大尺度约束深部结构；面波频散对联合反演提供了绝对速度约束。在使用S波接收函数反演前提下，分区块成像的反演策略有推广价值，联合反演结果模型可作为各区块地震学深部结构成像研究的初始模型。