起伏地形下的高精度反射波走时层析成像方法

作     者：张新彦 徐涛 白志明 高锐 李秋生 刘有山 张智 

作者机构：中国地质科学院地质研究所国土资源部深部探测与地球动力学重点实验室北京100037 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 桂林理工大学广西矿治与环境科学实验中心广西隐伏金属矿产勘查重点实验室广西桂林541004 

出 版 物：《地球物理学报》 (Chinese Journal of Geophysics)

年 卷 期：2017年第60卷第2期

页      面：541-553页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 0819[工学-矿业工程] 070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0707[理学-海洋科学] 0708[理学-地球物理学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 

基　　金：国家重点研究发展计划(2016YFC0600302 2016YFC0600101 2016YFC0600201) 中国地震局公益性行业科研专项(201408023) 国家自然科学基金(41604075 41430213 41274070 41504074 41374062 41404073)联合资助 

主　　题：起伏地表 贴体网格 分区多步 射线追踪 走时层析成像 

摘      要：全球造山带及中国大陆中西部普遍具有强烈起伏的地形条件.复杂地形条件下的地壳结构成像问题像一面旗帜引领了当前矿产资源勘探和地球动力学研究的一个重要方向.深地震测深记录中反射波的有效探测深度可达全地壳乃至上地幔顶部,而初至波通常仅能探测上地壳浅部.为克服和弥补初至波探测深度的不足,本文基于前人对复杂地形条件下初至波成像的已有研究成果,采用数学变换手段将笛卡尔坐标系的不规则模型映射到曲线坐标系的规则模型,并将快速扫描方法与分区多步技术相结合,发展了反射波走时计算和射线追踪的方法.进而利用反射波走时反演,实现起伏地形下高精度的速度结构成像,从而为起伏地形下利用反射波数据高精度重建全地壳速度结构提供了一种全新方案.数值算例从正演计算精度、反演中初始模型依赖性、反演精度、纵横向分辨率以及抗噪性等方面验证了算法的正确性和可靠性.