地球物理学方法是获取月球与行星内部结构的最佳手段,尤其是地震学方法,能够深入探测到星体壳幔乃至核部信息。早期的阿波罗月震实验采集到了大量宝贵的月震数据,为研究月球内部结构提供了重要的数据基础。前人通过对月震数据的大量研究发现月球内部结构与地球类似,也划分为月壳,月幔以及月核。其中月核的研究相对较少,早期一直依赖于行星动力学、岩石物理学等方法进行间接推测与约束。直到近些年才成功利用月震学方法对月核结构进行了直接分析,最终获得核外部分熔融层、液态外核以及固态内核的月核模型。通过对月核结构的探究,有助于深入了解月球内部的演化过程,为构建科学合理的月球演化模型提供重要依据。由于目前利用月震数据研究月核依然存在一些问题,主要包括所用数据量较少,结构划分方法的不直观导致误差难以控制,以及对月震数据的约束较少等,因此其结果的可靠性难以得到保证。为了提高基于月震法研究月核的可靠性,需要从原始数据中提取出更多可靠的月震数据,并采用更加稳定直观的处理方法进行分析研究。本论文首先根据前人提供的月震事件信息,从日本的JAXA网站批量化获取到了所有月震事件数据;然后对其中的所有深源月震数据进行了一系列的分析与处理;再根据深源月震的重复性与丛集性等特征,设计了多分量多道互相关以及多分量到时拾取算法。这些算法不仅保证了数据质量,同时还大大增加了可用数据量,从而提高月核探测结果的可靠性。在此基础上,本文设计了类似速度谱扫描的方式,对深源月震在月幔底部低速区以及月核的反射波振幅进行定位与叠加。该方法在保证准确性的同时,更直观地对核幔边界区域以及月核内部结构进行了划分。根据该算法获取到的更多构造信息,最终针对月核分层结构提出新的解释。通过上述研究,本文得出以下结论和认识:(1)本文通过代码可以批量化获取所有月震事件的波形数据;然后针对所有深源月震事件的波形特征,设计0.4~1.2Hz的带通滤波器进行数据处理,不仅能够保留月震事件的主频信号能量,并能滤除大量的干扰信号;此外,中值滤波的方法可以对主频内的“尖脉冲”噪声进行滤除,最终可以获得较为清晰的波形信号。(2)本文设计的多分量多道互相关算法不仅利用了波形相似性,还考虑了同一个震源中每个月震事件到四个月震台站固定的“到时差”关系;通过该算法能够获取可靠而又高质量的叠加数据。从算法的过程可以看出,多分量多道互相关可以利用数据质量较高的分量或事件,带动其他无法分析的分量或事件同时进行多分量匹配,从而既能保证结果可靠,又能提高各分量的叠加数据质量;从结果可以看出,该算法还压制了那些震源位置偏差较大的事件。通过将叠后数据重新与单个事件互相关,可以验证该算法是稳定的。最后,通过对比前人发表的数据,发现本文叠加后的三分量波形具有更好的一致性,从而更有利于后续的到时拾取。(3)基于上述叠加后的数据设计的多分量STA/LTA(短长时窗平均比)算法,可以综合多个分量上识别出的有效信号对多分量数据进行整体到时拾取,最终获得较为精确的直达波到时。该方法稳定可靠,能够针对只有少量分量或者多数分量质量较差的数据进行正确的到时拾取。根据叠加数据以及到时拾取结果,可以检验和判断前人定位的震源位置的可靠性,从而去除不准确甚至是错误的震源位置信息。最终本文得到的可用叠加数据量相比前人增加到了三倍多。(4)结合双阵列叠加法,本文设计的速度谱扫描算法可以对四种反射震相进行综合拾取与叠加。该算法不仅能够保持不同震相叠加结果的一致性,同时对月核以及月幔底部低速区中不同深度处的纵横波速度进行了分析,最终获取了最佳速度模型和相应的间断面位置。(5)根据上述算法,作者确定了液态外核和固态内核的半径大小分别为310km和230km,并发现了位于半径560km处的月幔低速区顶界面以及半径440km处的低速层间断面。该低速区顶界面与前人通过重力学和行星动力学约束得到的结果相一致。对于核外低速层中的间断面,本文提出两个演化模型。模型一认为月幔底部形成于不同时期的部分熔融层,具有不同的物质来源和化学组分;模型二则认为它们具有相同化学组分,但下层受到月核加热作用而导致其熔融程度逐步加大,与上层形成了物性差异。