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基于密集台阵地震背景噪声和近震波形的沉积层S波速度与衰减结构研究

8、地球和空间物理 > 专题2：壳幔结构与深部作用

沉积层S波速度和衰减结构是地震灾害评估和强地面运动模拟的重要参数。沉积层低波速特性会放大地震波振幅，延长地面运动持续时间；而强衰减特性则趋向于减小地震波振幅，削弱低速对地震波的放大效应。只有同时具有可靠的波速和衰减结构才能获得准确的强地面运动分析和模拟结果。当台站位于沉积层上方时，若不考虑沉积层对地震波振幅的显著改变，则会影响地震震级的测定精度。同时，数千米较大厚度沉积层S波低速性质会引起地震S波震相到时的显著延迟，对地震定位、地震层析成像等研究造成较大影响。
基于密集台阵地震背景噪声成像方法，以及全国100多个井下地震仪近震波形的地表反射波、转换波等波形数据，开展了华北盆地、松辽盆地、四川盆地等重点地区的沉积层S波速度成像与衰减结构研究。结果表明：基于宽频带和短周期地震仪的密集台阵地震背景噪声成像方法可以有效获得沉积层的S波速度结构，并进而获得沉积基底起伏特征；利用包括短周期密集台阵的HV比、近震转换波等方法，也可以独立获得沉积层内部主要地质界面起伏特征；基于井下地震仪近震波形，可以获得沉积层深至400米深度、1~10 Hz的S波衰减结构参数。上述工作为沉积层S波速度和衰减结构的研究提供了一种大深度、高分辨的探测方法，可为地震灾害评估、强地面运动模拟、壳幔深部结构成像等应用和基础研究提供可靠的沉积层结构模型。