3D主动源地震折射／反射联合快速波前成像研究

刘 妍 徐朝繁

1 中国地震局兰州地震研究所，兰州市东岗西路450号，730000

2 中国地震局地球物理勘探中心，郑州市文化路75号，450002

在地壳深浅部细结构及物性特征的探测与研究中，宽角折射／反射地震剖面得到广泛应用［1－2］。深浅部3D 精细结构是深入理解与认识地壳构造运动演化过程及震害评估最重要的依据，然而由于受人工地震测深专用仪器设备实用性、自动化程度及数量的限制，以前所实施的深地震测深剖面只能给出2D 地壳结构图像，其结果的不足是显而易见的。随着主动源地震观测设备的快速发展，目前已具备采集3D 折射／反射深地震测深数据体的设备条件，相应的技术储备已显得十分必要。一些学者基于在一些局部区域已实施的较为密集的地震测线网或专门设计的人工地震观测系统资料，利用单一的Pg或PmP 震相构建3D 地壳结构模型［3－4］，取得了一些进展，但缺乏对所反演的3D 地壳结构模型的有效约束，直接影响到反演结果的分辨能力与精度。虽然国内已有学者对多种震相联合反演进行研究［5－6］，但为数不多。此外，有限差分反演在强速度对比结构模型中，波场的一阶导数可能不存在［7］，即程函方程不成立，将导致正演计算的不稳定。本文试图基于快速波前追踪算法FMM（fast marching method）［8］，利用合成3D 折射／反射数据体，对强速度对比结构及反射界面横向起伏变化模型进行联合波前成像研究，为3D 折射／反射地震联合试验探测奠定了基础。

1 主动源地震折射／反射震相记录特征

人工地震记录截面图上的震相类别及其运动学、动力学特征与地壳的结构特征密切相关，对所识别的震相资料进行分析处理，可建立探测区较精细的地壳物性结构及构造模型。……