基于准确位置地震事件的中等周期背景噪声勒夫波准确性验证研究

The surface wave extracted from ambient Noise Cross-correlation Function (NCF) is widely used in many geophysical fields, for example the Ambient Noise Tomography (ANT), the radial anisotropy inversion and the monitering of medium velocity change. The variation between the Empirical Green’s Function (EGF) and the truth green’s function is the key point to estimate the accuracy of these researches. Currently, the Rayleigh wave at period 10-30 s from ambient noise has already been validated based on Ground Truth event, however the accuracy of Love wave is unknown. Therefore, this project plans to collect the Love waves from 4 GT events occurred in China and America, and compare with the Love wave from NCF between the close stations and regional permanent stations, in order to validate the Love wave (10-30 s) from ambient noise. The disturbances such as the length of the record, the seasons and the geological background are analyzed. This study can provide the empirical functions for the research of crustal shear wave velocity, radial anisotropy and medium velocity change monitering.

从背景噪声中提取稳定的中等周期面波经验格林函数近年来广泛应用于地震学多个研究领域，尤其是在横波速度成像和径向各向异性研究以及介质速度变化研究中取得了重要成果。这些研究的准确性评估依赖于噪声面波与真实格林函数的差异程度。目前中等周期噪声瑞利波的准确性已经得到较好验证，而中等周期勒夫波的准确性尚未得到细致的实际数据验证。为此，本项目拟采用中国及美国的准确位置中等震级地震事件，在利用远震P波偏振校正台站水平分量指向的基础上，然后修正震源初始相位，对比地震事件勒夫波频散与噪声勒夫波频散，评估中等周期互相关函数中勒夫波的准确性；系统分析地区差异、叠加长度、季节变化等因素对于勒夫波准确度的影响，为基于勒夫波的地壳横波速度结构和径向各向异性研究以及介质速度变化检测的准确性评估提供参考依据。

地震背景噪声成像技术近年来得到了广泛应用，其依赖于对连续噪声记录的互相关计算得到的经验格林函数中的面波信号。背景噪声成像结果的可靠性受经验格林函数中面波的准确性影响。经验格林函数中的瑞利面波信号的产生机理较为清晰，其准确性也得到了较好的验证，然而经验格林函数中勒夫波信号激发机制研究较少，其准确性也有待验证。本文利用东亚内陆发生的一次具有真实位置的天然地震，对比地震激发的勒夫面波系统验证经验格林函数中勒夫面波信号的的准确性。结果显示：在10到25秒周期勒夫面波经验格林函数与地震勒夫面波波形近似，群速度频散曲线差异基本小于0.05km/s；勒夫面波频散差异略大于瑞利面波；经验格林函数与天然地震的水平单力源和双力偶震源差异的引起系统性的观测频散差异小于0.03 km/s; 此外季节性变化对频散差异也有一定贡献。因此通过长时间叠加得到的经验格林函数用于勒夫波面波成像研究是可靠的。