張?jiān)?惠少興 陳九輝 李順成 秦滿忠郭 曉 劉旭宙 魏從信

1）中國(guó)地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000

2）中國(guó)地震局地質(zhì)研究所地震動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

品質(zhì)因子Q通常可表述為頻率f的函數(shù)由于地震波能提供地球內(nèi)部物質(zhì)組成、晶體結(jié)構(gòu)和物態(tài)、溫度以及物質(zhì)流動(dòng)等信息，且地震波在地球介質(zhì)中的衰減與Q值直接相關(guān)，因此，通過(guò)地震波研究地球介質(zhì)Q值，已經(jīng)成為研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力系統(tǒng)的重要手段。

Q值計(jì)算涉及未知參數(shù)多，如震源函數(shù)、幾何衰減函數(shù)、場(chǎng)地響應(yīng)函數(shù)和儀器響應(yīng)函數(shù)等，在這些參數(shù)中除儀器響應(yīng)函數(shù)外，其余3個(gè)函數(shù)都是統(tǒng)計(jì)關(guān)系式，無(wú)疑Q值計(jì)算比速度計(jì)算復(fù)雜。近年來(lái)，我們提出了一種全新Q值計(jì)算方法，該方法利用微震波形資料，分離出Pg和Sg波形，獲得其振幅譜，計(jì)算地震波路徑上的總Q值。再利用射擬追蹤計(jì)算三維塊模型的走時(shí)T矩陣，以總Q值為“觀測(cè)值”，用阻尼最小二乘法進(jìn)行三維Q值反演計(jì)算，獲得P波和S波不同頻率的三維Q值結(jié)構(gòu)。該方法嚴(yán)格消除了幾何衰減系數(shù)和反射透射系數(shù)，以及震源函數(shù)中?等參數(shù)對(duì)Q值的影響，方法對(duì)P波計(jì)算是嚴(yán)格的，而S波計(jì)算所涉及的場(chǎng)地響應(yīng)采用Nakamura法求取。計(jì)算方法對(duì)提高Q值計(jì)算精度和促進(jìn)三維Q值成像技術(shù)具有重要作用。

應(yīng)用甘東南臺(tái)陣（150個(gè)流動(dòng)臺(tái)，27個(gè)固定臺(tái)）近一年的3273個(gè)微震資料（資料時(shí)段為2009年11月13日至2010年11月1日），共65 486條Pg波和57 839條Sg波記錄，進(jìn)行了地殼三維Q值成像。以一剖面為例（圖1）來(lái)說(shuō)明P波速度、地震深度、P波Q值和S波Q值的變化特征及其關(guān)系。在該剖面上，地震密集區(qū)兩側(cè)速度分布存在差異；P波Q值和S波Q值分布形態(tài)基本一致；P波速度和Q值特征較一致，速度存在明顯差異的地方，Q值差異也明顯，說(shuō)明Q值和速度平是介質(zhì)結(jié)構(gòu)的反映。