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本文将近年来发展的背景噪声层析成像方法成功地应用于黑龙江地区,用以深入研究黑龙江地区内部结构、构造及动力过程。利用区域台网的连续地震背景噪声记录和互相关技术,对黑龙江地区地壳上地幔速度结构进行了反演,获得了较好分辨率的层析成像结果。 数据来源选取黑龙江省台网及吉林、内蒙部分台站共44个固定地震台站,2008～2009年两年的垂直分量的连续地震观测数据。在数据处理上,严格按照Bensen等提出的标准的数据处理方法和流程:首先利用两个台站间互相关方法获得瑞利面波经验格林函数,计算中通过互相关函数叠加方式以增强信号质量,通过信噪比计算方式进行数据筛选与控制;然后用自适应时频分析方法提取基阶瑞利面波的群速度和相速度频散曲线;继而根据研究区域的异常体大小(约为2°×2°)设定了计算的格点为0.5°×0.5°;最后利用传统面波层析成像方法反演获得黑龙江地区周期为8～40秒范围内群速度和相速度分布图像。为了进一步验证层析成像结果的分辨率和可靠性,本文还使用检测板测试方法对台站分布和射线路径的影响进行检测,检测结果证明研究区域在8～35s范围内均有较好分辨率,除台网边缘外,大部分地区成像结果的可信度较好。 反演结果揭示黑龙江地区地壳及上地幔群速度结构存在明显横向不均匀性。短周期的速度异常与研究区内山脉、盆地和断层带等地质构造特征的分布有较好的对应关系;8～20秒群速度显著低速异常显示松辽盆地具有较厚的沉积层。周期为16～25秒的高、低速度异常区的反转反映了大兴安岭地区莫霍面深度大于松辽盆地。周期为30～40秒群速度分布图像较好地体现深部构造与浅部构造的对应关系,尤其是观测到了依兰.伊通断裂带以东区域可能反映上地幔物质活动的低速异常。 本研究也为进一步结合传统天然地震面波成像方法,获取该区域地壳和上地幔三维剪切波速度结构奠定基础,对研究东北地区构造活动以及探讨深源地震分布和成因具有重要科学意义。