保几何特性的全波形层析成像及其在龙门山地区的应用  

作　　者：董兴朋 杨顶辉[2] 祝贺君 陈赟[4] 

机构地区：[1]中国地震局地质研究所,北京100029 [2]清华大学数学科学系,北京100084 [3]Department of Geosciences,The University of Texas at Dallas,Dallas 75080,USA [4]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,北京10002

出　　处：《中国科学：地球科学》2022年第3期450-461,共12页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2017YFC1500301);国家自然科学基金项目(批准号:U1839206、42004077)资助。

摘　　要：经典的基于L2范数的波形反演难以克服周期跳跃问题,导致迭代反演往往陷入局部极小值点,无法给出正确的成像结果.根据最优传输理论,文章采用一种新的基于Wasserstein度量的目标函数,该度量能保持分布的几何特性,提升反问题的稳定性与凸性.数值实验表明,基于Wasserstein度量的全波形成像具有更大的收敛半径、更快的收敛速率并能有效克服周期跳跃问题.将此方法应用到龙门山地区,获得了该区域可靠的岩石圈速度模型.成像结果显示,四川盆地结晶地壳楔入高原块体内部,青藏高原东部中下地壳表现出均匀的低S波速度特征,表明中下地壳韧性弱物质流和块体间强相互作用可能共同主导了龙门山的隆升;此外,发现该区域内强震(如汶川、芦山地震)不仅发生在高、低速交界处,还处于正、负径向各向异性过渡带上,加深了对该区域强震孕育机制的理解和约束.

关 键 词：最优传输理论 保几何特性 周期跳跃问题 龙门山造山带 下地壳流模型 

分 类 号：P631.4[天文地球—地质矿产勘探]