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本文先通过对建立在半空间上的均匀水平成层介质模型的接收函数数值模拟,得到了接收函数的一般特征:对P波速度变化不敏感,对S波速度变化敏感。具体表现为,上下两层介质的P波速度差异变化以及P波速度差异的反向,对接收函数波形脉冲峰值的大小和朝向影响均不明显;上下两层介质的S波速度差异变大,接收函数波形的脉冲峰值大小会发生变化,而S波速度差异发生反向,接收函数波形的脉冲峰值朝向将会发生变化。采用不同系数的高斯滤波器,得到的接收函数的频率成分会发生变化。
收集并整理了福建省宽频带台站的基础资料,提取这些台站记录的远震事件波形数据,根据接收函数计算需求进行数据的预处理,挑选了质量较好的能满足计算需求的远震事件波形,在时间域中采用反复迭代的反褶积算法,选取不同系数的高斯滤波器,计算得到了各个宽频带台站不同频率成分的接收函数波形。
本文采用非线性的反演方法,综合利用不同频率成分的接收函数,给予不同的权重,反演得到各台站下方的S波速度结构。对不同的初始速度结构模型下的反演结果进行对比分析,总结出反演结果的一般特征,指出采用了采用本文的非线性反演方法,获得的台站莫霍面深度结果比较稳定,用其开展对莫霍面深度的研究是可行的。从而通过寻找各宽频带台站下方S波波速突变来确定莫霍面的深度,获得各个台站下方的莫霍面深度数值,采用适当的插值方法,获得莫霍面深度在福建地区的空间分布图像。通过台站不同方向上接收函数的反演结果得到台站下方莫霍界面的起伏变化情况。
分析福建地区莫霍面深度空间分布图像,平均深度在32km左右,沿海地区莫霍界面的深度中北部高于中南部;内陆地区莫霍界面的深度中西部较中北部略高;中西部内陆地区的莫霍面深度高于沿海地区中南部。结合他人的研究成果分析认为,本文得到的反演结果在莫霍面的平均深度、低速层的分布、沿海地区莫霍面深度变化等方面具有其可参考性,对于研究福建地区地壳和上地幔结构具有一定的参考意义。