地殼厚度、波速比是描述地殼結(jié)構(gòu)的兩個重要參數(shù)，不僅能用于確定地殼的物質(zhì)組成與狀態(tài)，還可為地震波成像、地殼形成演化等提供重要約束。

接收函數(shù)、重力等是確定地殼結(jié)構(gòu)的有效手段。其中經(jīng)典的接收函數(shù)H-κ疊加方法通過利用Moho面Ps轉(zhuǎn)換波及后續(xù)多次波震相相對直達P波的走時和振幅信息，聯(lián)合求取地殼厚度和波速比。由于無需拾取震相到時且易于實現(xiàn)，該方法得到了廣泛應(yīng)用。然而，對于復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)（如傾斜界面、各向異性等）的地震臺站，由于多次波很弱或到時存在明顯的方位變化，基于該方法給出的地殼參數(shù)可能存在很大的不確定性。

本文研究了一種基于接收函數(shù)Ps震相諧波分析與重力聯(lián)合約束地殼厚度和波速比的新方法，以確定復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地殼厚度和波速比。理論測試（圖1）和實際數(shù)據(jù)應(yīng)用都表明了方法的有效性。

創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在：與接收函數(shù)H-κ-c 疊加方法（Li et al., 2019, JGR）相比，由于重力數(shù)據(jù)的加入，即使接收函數(shù)多次波信號不清晰，該方法也能準確估計地殼厚度和波速比。而與接收函數(shù)、重力聯(lián)合估計方法（Shi et al., 2018, GJI）相比，由于對Ps 震相位進行了諧波校正以消除到時的方位變化，該方法可以實現(xiàn)對復(fù)雜構(gòu)造區(qū)地殼厚度和波速比的準確估計。

研究成果發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Geophysical Journal International （唐晗晗，李永華*，石磊*. Constraints on Complex Crustal Structures from Gravity Data and Harmonic Analysis of Receiver Functions. Geophysical Journal International, 223(1): 656-670. https://doi.org/10.1093/gji/ggac352）

【作者簡介】

第一作者：唐晗晗，女，博士研究生，研究方向為接收函數(shù)與重力聯(lián)合反演，重、磁與地?zé)崧?lián)合處理和解釋。Email: 3010180015@cugb.edu.cn

通訊作者：李永華，男，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事深部結(jié)構(gòu)探測與地球動力學(xué)研究工作。Email: liyh@cea-igp.ac.cn

通訊作者：石磊，女，副研究員，碩士生導(dǎo)師，主要從事重磁處理新方法、重力與天然地震聯(lián)合反演方法與應(yīng)用等研究工作。Email: shilei@cea-igp.ac.cn

圖1 理論模型震相諧波擬合與不同方法估計的地殼厚度和平均波速比結(jié)果

其中, (a)為Ps波, (b, c)分別為多次波, (d)為傳統(tǒng)H-κ疊加法(Zhu et al., 2000)估計結(jié)果, (e)為H-κ-c疊加法(Li et al., 2019)估計結(jié)果, (f)為接收函數(shù)與重力 (Shi et al., 2018) 聯(lián)合估計結(jié)果, (g)為本文提出的新方法估計結(jié)果; 傳統(tǒng)H-κ疊加的震相權(quán)重系數(shù)為0.7/0.2/0.1, H-κ-c疊加的震相權(quán)重系數(shù)為0.5/0.4/0.1; 黑色實線、虛線和白色實線分別代表接收函數(shù)、重力與聯(lián)合估計的誤差范圍；白色和黑色十字分別表示模型真實值（40km, 1.75）和估計值