Физика Земли, 2020, № 2, стр. 3-9

Методика комплексирования поверхностно-волновой томографии и результатов метода приемных функций при изучении скоростного разреза верхней мантии

Т. Б. Яновская *

Санкт-Петербургский государственный университет
г. Санкт-Петербург, Россия

* E-mail: t.yanovskaya@spbu.ru

Поступила в редакцию 24.10.2019
После доработки 30.10.2019
Принята к публикации 01.11.2019

Аннотация

С целью совместной инверсии данных о дисперсии скоростей поверхностных волн, измеряемых на протяженных трассах, и результатов метода приемных функций предлагается метод, основанный на модификации процедуры поверхностно-волновой томографии, позволяющий использовать данные не только по трассам, но и получаемые в отдельных изолированных точках. Вначале данные приводятся к одному типу: либо к скорости поверхностной волны путем вычисления дисперсионной кривой для разреза, полученного методом приемных функций, либо к скорости поперечной волны путем одномерной инверсии наблюдаемых на трассах дисперсионных кривых поверхностной волны. Таким образом, в вычислительном аспекте задача сводится к следующей: определить двумерное сглаженное распределение функции по данным значений этой функции в отдельных точках и средних по линиям (трассам), которые можно принимать прямыми. Прямое применение процедуры поверхностно-волновой томографии в предположении, что точки являются линиями нулевой длины, бесполезно, так как решение оказывается сингулярным в точках. Для устранения этого недостатка предложено заменять точки окружностями малого радиуса вокруг них. Тогда задача томографии расширяется от использования данных только по линейным трассам до включения данных по круговым трассам. Модельные расчеты показали, что добавление данных в точках приводит к увеличению разрешения.

Ключевые слова: дисперсия скорости, поверхностно-волновая томография, одномерная инверсия.

DOI: 10.31857/S0002333720020118

Список литературы

  1. Винник Л.П. Сейсмология приемных функций// Физика Земли. 2019 № 1. С. 16–27.

  2. Винник Л.П. Косарев Г.Л. Определение параметров коры по наблюдениям телесейсмических объемных волн // Докл. АН СССР. 1981. Т. 261. № 5. С. 1091–1095.

  3. Дитмар П.Г, Яновская Т.Б. Обобщение метода Бейкуса–Гильберта для оценки горизонтальных вариаций скорости поверхностных волн // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1987. № 6. С. 30–40.

  4. Прудников А.П., Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. 1981. М.: Наука. 797 с.

  5. Яновская Т.Б. Поверхностно-волновая томография в сейсмических исследованиях. СПб: Наука. 2015.167 с.

  6. Barmin M.P., Ritzwoller M.H., Levshin A.L. A fast and reliable method for surface wave tomography // Pure Appl. Geophys. 2001. V. 158(8). P. 1351–1375.

  7. Mantovani E., Nolet G., Panza G.F. Lateral heterogeneity in the crust of the Italian region from regionalized Rayleigh wave group velocities // Ann. Geoph. 1985. V. 3. № 4. P. 519–530.

  8. Nakanishi, Anderson Don.L. 1982 Wourld wide distribution of group velocity of mantle Rayleigh waves as determined by spherical harmonic analysis // Bull. Seism. Soc. Am. V. 72. № 4. P. 1185–1194.

  9. Ritzwoller M.H., Levshin A.L. Eurasian surface wave tomography: group velocities // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 4839–4878.

  10. Tarantola A., Nersessian A. Three-dimensional inversion without blocks // Geophys. J. Roy. astr. Soc. 1984. V. 76. P. 299–306.

  11. Vinnik L.P. Detection of waves converted from P to S in the mantle // Phys. Earth planet. Inter. 1977. V. 15. P. 39–45.

  12. Zhang Y.S., Tanimto T. Three-dimensional modeling of upper mantle structure under the Pacific ocean and surrounding area // Geoph. J. Int. 1989. V. 98. P. 255–269.

Дополнительные материалы отсутствуют.