贝叶斯同化重力反演方法构建龙门山地壳密度模型

摘要：

重力异常对地壳横向密度变化敏感,而无约束重力反演得到的密度模型其垂向分辨能力往往不理想.为了改善反演结果的垂向分辨率,本文参考已有先验分层模型,基于贝叶斯原理,提出了一种重震联合反演的新策略,可实现多种参考模型和复杂加权参数条件下的最大后验概率估计.理论模型测试结果表明,对于深度加权、多参考模型约束等多种问题,本文提出的新方法都可以稳健地获得最优化的模型参数.本文同时以中国地震科学台阵在龙门山地区及周边的一维接收函数分层模型和地震层析成像结果为参考,通过此方法对该区的重力异常进行反演,获得了该区的高精度三维密度结构,其水平分辨率优于 10 km,垂直分辨率优于5 km.结合四条通过汶川和芦山地震震中的剖面进行分析后发现,反演得到的密度结构模型在过强震震源区位置横向变形显著,其揭示的分层地壳结构和变形模式与地表已知断裂构造具有相关性.本文提出的重震联合反演新策略,可为研究潜在强震风险源区的地壳结构和物性特征提供有效的科技方法支撑.

关键词：重力反演、贝叶斯推断、三维密度结构、龙门山构造、数据同化

所属期刊栏目：64

分类号：P312(大地（岩石界）物理学（固体地球物理学）)

资助基金：科技部重点研发专项项目;中国地震科学实验场项目;国家自然科学基面上项目;地震联合基金项目;中国地震局地球物理研究所基本科研业务

在线出版日期：2021-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：1236-1252