去除冰层对P波响应的影响来计算地壳和上地幔波速结构:以南极洲地震研究为例

极地环境下进行标准的P波接收函数分析是非常困难的,因为厚厚的冰层里面的多次反射信号往往会掩盖来自深地下结构的P-S转换波,并增加背景噪声水平,显著降低数据的信噪比。本文提出了另外一种冰盖之下地下结构成像方法。我们利用P波响应向下延拓和波场分解来获取不受冰层影响的上行、下行P波和S波波场势函数。在某一参考深度波形分解得到的上行P波波场,可以用来计算冰层厚度。这个简单的步骤可以使迭代反演过程中不必模拟冰层效应,同时也可加快向下延拓所需的整体波速分析。上行S波通过标准反演方法模拟,即采用最小二乘法得到自由表面的接收函数。为了验证我们的设想,本文检验了南极洲数据网中的数据资料,同时也对比了之前通过P波和S波接收函数以及体波或面波层析成像分析的结果。该方法很好地去除了冰层的影响,同时建立了模拟地壳和上地幔结构的数据库。模型解给出了地壳厚度以及地壳和上地幔剪切波平均波速。电子补充测量数据图,反褶积采用的垂向分量叠加,以及产生的垂向。

NORESS台阵远震尾波中体波到面波的散射能量

为了测定台阵下面岩石层不均匀性的程度和尺度以及局部散射源的位置,对NORESS地震台阵记录的远震数据进行了分析研究,用相对尾波强度包络、频率-波数谱和质点运动方法分析了数据。尾波强度包络未清楚地显示出ka趋势,但在初动之后15s左右未含有较高能量水平和高能波包的0.5Hz带通数据却表明ka趋势。频率一波数分析表明大多数远震尾波是垂直传播的。以15s左右为中心的时间窗,含有低视速度向东北方向传播的地震能量。时间窗内的质点运动具有瑞雷面波的反向椭圆特征。估计导致体波向面波能量散射的散射源位于台阵西西南方向大约30km的Mjosa湖附近。