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人教新版必修1《1.4 地球的圈层结构》测试卷（1）1.读地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图，回答1～3题。
地球内部圈层划分的主要依据是（）A. 各圈层的温度不同B. 各圈层的压力不同C. 各圈层的活跃程度D. 地震波的传播速度2.读地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图，回答1～3题。
从莫霍界面到古登堡界面，地震波波速的变化是（）A. 横波、纵波都变快B. 横波、纵波都变慢C. 横波变快，纵波变慢D. 横波变慢，纵波变快3.读地震波的传播速度与地球内部圈层的划分示意图，回答1～3题。
一般认为，岩浆的主要发源地是位于（）A. 软流层B. 下地幔C. 图中③层D. 图中①层4.地球是一个具有圈层结构的天体。
读某同学手绘的地球圈层结构示意图，完成4、5题。
地壳和上地幔顶部合称为（）A. 软流层B. 地核C. 岩石圈D. 地幔5.地球是一个具有圈层结构的天体。
读某同学手绘的地球圈层结构示意图，完成4、5题。
关于图中各圈层特点的正确叙述是（）A. 大气圈主要由固体杂质组成B. 水圈是连续但不规则的圈层C. 地壳是厚度最大的地球圈层D. 地核可能是岩浆主要发源地6.日本西南部九州熊本县发生7.3级地震，震源深度约10千米。
据此回答6、7题。
地震发生时释放出巨大的能量，下列说法正确的是（）A. 地震通过地震波向外释放出能量B. 地球的内能主要来源于太阳辐射C. 地震发生时，首先到达地面的是地震波中的横波D. 发生在海洋中的强烈地震不会对人类产生危害7.日本西南部九州熊本县发生7.3级地震，震源深度约10千米。
据此回答6、7题。
这次地震的震源位于地球内部圈层中的（）A. 地幔B. 地壳C. 内核D. 软流层8.读“地球圈层局部示意图”，完成8-10题。
图中表示大气圈的是（）A. AB. BC. CD. D9.读“地球圈层局部示意图”，完成8-10题。
图中A圈层（）A. 是一个连续且规则的圈层B. 是一个规则但不连续的圈层C. 由气体和悬浮物质组成D. 由坚硬的岩石组成10.读“地球圈层局部示意图”，完成8-10题。
基于岩石物理模型的纵、横波速度反演方法印兴耀;李龙【摘要】纵、横波速度是储层特征评价、流体识别的重要参数.针对勘探生产中缺乏速度测井资料的情况,研究并提出了基于岩石物理模型的速度反演预测方法.首先介绍了前人给出的速度-孔隙度关系式和基于岩石物理模型的速度估算过程;然后以岩石孔隙参数为基础,建立测井数据与岩石弹性参数之间的岩石物理关系;最后重构反演目标函数,通过模拟退火反演获得可靠的纵、横波速度.实验室数据和实际测井资料的计算结果表明,该方法能够在不使用速度测井信息作为先验约束的情况下得到可信度较高的速度预测结果.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2015(054)003【总页数】6页(P249-253,281)【关键词】纵波速度预测;横波速度预测;模拟退火;Xu-White模型;Raymer公式【作者】印兴耀;李龙【作者单位】中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266580;中国石油辽河油田公司勘探开发研究院,辽宁盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】P631纵、横波速度是储层评价和流体识别的重要保证,在缺乏速度测井资料的情况下,岩石的纵、横波速度可以通过基于岩石物理分析的方法或非弹性参数拟合的方法求取。
基于岩石物理分析的方法是借助于速度关系式和岩石物理模型。
速度关系式考虑了岩石的速度与孔隙度、密度等的关系。
Raymer等[1]给出了速度-孔隙度关系式,可以用矿物和流体计算岩石的地震速度。
Nur[2]提出的临界孔隙度模型则是岩石速度与孔隙度关系研究的重要进展之一。
随着岩石物理研究的深入,许多专家和学者提出了利用岩石物理模型计算饱和岩石速度的技术手段。
岩石物理模型考虑了岩石的孔隙结构,适合描述结构更复杂的岩石[3-4]。
Xu等[5]推导出反映砂泥岩孔隙结构的关系式,进而计算岩石速度。
张广智等[6]将Xu-White模型改进后应用于碳酸盐岩储层。
印兴耀等[7]基于Biot相洽理论计算了致密砂岩弹性参数。
地震波传播与速度结构研究地震波是地震引起的能量传播的波动，对于我们了解地震的产生、发展以及地球内部结构都有着重要意义。
地震波的传播受到地球介质的速度结构的影响，通过对地震波传播和速度结构的研究，我们可以深入了解地震现象及地球内部的构造。
一、地震波的传播地震波主要分为三种类型：纵波（P波）、横波（S波）和表面波。
1. 纵波（P波）纵波是一种压缩性波动，以沿着波的传播方向产生物质的压缩和膨胀，速度较快。
P波可以在固体、液体和气体中传播，是地震波传播中最快的一类。
2. 横波（S波）横波是一种振动性波动，其振动方向垂直于波的传播方向，只能在固体中传播。
相比于P波，S波的传播速度较慢。
3. 表面波表面波只能沿着地表传播，其速度介于P波和S波之间。
表面波分为Rayleigh波和Love波，前者是一种沿波的传播方向呈椭圆形运动的波动，后者是一种水平振动的波动。
二、地震波速度结构的研究地震波传播受到地球内部介质速度结构的影响，因此研究地震波速度结构对于揭示地球内部的物理特征和构造有着重要意义。
1. 速度结构的测定方法地震波速度结构的研究主要通过地震勘探、地震仪器观测和地震台网分析等方法。
地震勘探是一种通过设置震源和记录台站，通过测量地震波在不同地点的传播速度和振幅来推断地下介质结构的方法。
地震仪器观测主要依靠地震仪器记录地震事件的波形、振幅和到时，并运用地震学原理和方法分析地震波传播规律，从而推断地球内部的速度结构。
地震台网分析是利用全球范围内的地震台网数据进行统计和分析，进一步研究地震波传播的规律和速度结构。
2. 速度结构研究的意义研究地震波传播和速度结构对于地震预测、地球物理探测、矿产资源勘探以及建筑物的抗震设计等方面具有重要意义。
通过研究地震波传播的速度结构，可以增加对地震活动规律的了解，进而为地震预测提供重要参考。
地震波速度结构的研究还能够帮助我们了解地球内部的构造和物理特征，进而推断地球演化的历史和过程。
一、首都圈地区的三维地壳结构1. 多条人工地震测深剖面联合反演在首都圈已有人工地震测深宽角反射/折射剖面中，选择了其中6条剖面联合反演计算。
这6条剖面是NE 向的石家庄—喀喇沁旗和太原—宣化2条剖面，NW 向的文安—蔚县—察哈尔右翼中旗和盐山—大兴—延庆2条剖面，以及NWW 向的北京—怀来—丰镇剖面和NNW 向的塘沽—密云剖面2条剖面(图2.3.1)。
同时得到了每个剖面的二维速度结构(图2.3.2)。
由上述6条人工地震测深剖面处理结果，再进行线性内插，得到首都圈地区三维地壳速度结构(图2.3.3a、b)。
由图2.3.3a 可见，在首都圈地区的地壳可分为上、下2层结构。
由地表至P 2波的反射界面(康氏界面)之间为上地壳，康氏界面以下到莫霍界面之间为下地图2.3.1 首都圈地区联合反演地震宽角反射/折射剖面位图 2.3.2 北京-怀来-丰镇剖面地壳速度结构图2.3.3a 首都圈地区地壳三维速度 图2.3.3b 首都圈三维地质结构示意图①沉积盖层；②上地壳上部结晶基底；③上地壳下部角闪岩类变质岩；④下地壳麻粒岩类变质岩；⑤上地幔尖晶石二辉橄榄岩；⑥上地幔尖晶石-石榴石-二辉橄榄岩；⑦低速体壳(图2.3.4)。
区域内地壳由东南向西北方向逐渐变厚。
东南部华北平原区地壳厚31～34 km，天津地壳厚31～32 km，由天津向西北逐渐变厚。
大兴、保定向西北地壳等厚线变密，由33～34 km 很快变厚到37 km。
北京、易县、涿鹿之间莫霍面较平缓，地壳厚度约39 km，张家口一带厚42 km，蔚县、涞源向西南地壳厚度变化不大，一般为40 km。
首都圈地区上地壳包括沉积盖层及其下的结晶基底两个基本组成部分，由3个不同的速度梯度层组成: 第1层为新生代低速沉积盖层，速度一般为2.00～3.50 km/s；第2层为一强速度梯度层，速度从盖层以下的3.00～4.20 km/s 急增至结晶基底顶部的5.70～5.90 km/s；第3层为下部的弱速度梯度层，速度由6.10km/s 左右增至底部的6.40 km/s。
第四节 地球的圈层结构一、地球的内部圈层结构1．地震波(1)分类：图中A 表示□01横波，B 表示□02纵波。
(2)特性⎩⎨⎧A □03固体传播B 波：传播速度快，可以通过□04固体、□05液体和□06气体传播(3)波速变化①在地下平均□0733千米C 处(大陆部分)：传播速度都明显□08增加。
②在地下□092_900千米D 处：A 波□10完全消失，B 波传播速度□11突然下降。
2．圈层划分(1)依据：地震波在地球内部□12传播速度的变化。
(2)界面：图中C为□13莫霍界面，D为□14古登堡界面。
1．判断正误。
(1)纵波传播速度慢于横波。
(×)(2)横波能通过固体、液体和气体传播，纵波只能通过固体传播。
(×)2．地震波横波(S)和纵波(P)的传播速度在莫霍面处发生的显著变化是() A．S波、P波都明显增加B．S波完全消失，P波突然下降C．S波、P波都明显下降D．P波完全消失，S波突然下降答案 A解析横波和纵波的传播速度在莫霍面处都明显增加。
(3)内部圈层3．岩石圈：地壳和□19上地幔顶部(软流层以上)，由坚硬的□20岩石组成。
,3.试说明软流层和岩石圈的区别和联系。
提示上地幔的上部存在一个软流层，一般认为是岩浆的发源地。
上地幔上部与地壳都是由坚硬岩石组成的，合称岩石圈。
岩石圈位于软流层之上。
二、地球的外部圈层结构1．组成(1)包括大气圈、水圈、生物圈等。
(2)特点2．自然环境的组成大气圈、□10水圈、生物圈与□11岩石圈相互联系、□12相互渗透，共同构成人类赖以生存和发展的自然环境。
1．判断正误。
(1)大气圈的主要成分是氢气和氧气。
(×)(2)生物集中分布在大气圈、水圈和岩石圈的结合部。
(√)2．地球的外部圈层包括()A．大气圈、水圈、地壳B．大气圈、水圈、生物圈C．地壳、地幔、地核D．岩石圈、水圈、上地幔答案 B解析地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈。
地震波速度模型及其应用地震波速度模型是地震学中的一个重要研究领域，它对于我们理解地震波的传播规律、预测地震危险性以及构建地震工程设计等方面具有重大意义。
本文将介绍地震波速度模型的基本原理，以及其在地震学研究和地震工程方面的应用。
一、地震波速度模型的基本原理地震波是地震事件中传播的一种波动现象，其速度与介质的物理性质密切相关。
地震波速度模型是指对地下介质中地震波传播速度进行建模和研究的过程。
通常地震波速度模型可以分为纵波速度模型和横波速度模型两个方面。
纵波速度模型（Vp）是指地震波在地下介质中的纵向传播速度。
纵波速度受到介质的密度、岩石类型、孔隙度、饱和度等多种因素的影响。
科学家通过采集地震数据并进行分析，可以获得不同深度下地下介质的纵波速度分布情况。
纵波速度模型的建立可以帮助我们了解地下介质的物理性质，预测地震活动的强度和传播方式等。
横波速度模型（Vs）是指地震波在地下介质中的横向传播速度。
横波速度也受到介质的物理性质的影响，但相对于纵波速度更加敏感于介质的密度和岩石类型。
横波速度模型的建立可以帮助我们确定地下介质的失稳性，提供地震工程设计中的重要参数。
二、地震波速度模型的应用1. 地震学研究领域地震波速度模型在地震学研究中起到了重要的作用。
通过建立地下介质的速度模型，科学家可以对地震波的传播路径进行模拟和预测。
这对于理解地震波传播的规律、地震活动的危险性评估以及地震预警系统的建立具有重要意义。
地震波速度模型也可以用于确定地震震源机制，研究地震的发生机制和地震活动的时空演化规律。
2. 地震工程设计地震波速度模型在地震工程设计中扮演着至关重要的角色。
结合地下介质的速度模型，工程师可以预测地震波在地表产生的破坏规模和传播方向，从而确保建筑物和工程结构在地震中的安全性。
地震波速度模型还可以帮助工程师确定合适的地震动输入，为地震安全设计提供依据。
3. 地震监测和勘探地震波速度模型也在地震监测和勘探中起到了重要作用。
横波和纵波的速度变化规律
嘿，朋友们！咱今天来聊聊横波和纵波的速度变化规律，这可有意思啦！
你看啊，横波就像是个调皮的孩子，在介质里蹦蹦跳跳的。
它的速度呢，会受到介质的性质影响。
就好比在软软的棉花堆里跑和在硬邦邦的地板上跑，那速度能一样吗？肯定不一样呀！在一些比较软的介质里，横波这家伙就跑得慢点；要是在硬一点的介质里呢，它就撒欢儿似的跑得快些。
再来说说纵波，它呀，就像个稳重的大人。
它的速度也不是一成不变的哦！想象一下，纵波在不同的环境里穿梭，遇到疏松的地方，它可能就稍微慢点；但要是到了紧密结实的地方，它就会加快步伐啦。
这横波和纵波的速度变化规律，就跟我们人跑步似的。
你在平地上跑和在沙地上跑，速度能一样吗？而且啊，不同的人跑步速度也不一样呀，这就像不同的介质对横波和纵波速度的影响一样。
你说这大自然多神奇呀！就这么简单的横波和纵波，却有着这么多有趣的规律。
它们在我们的生活中无处不在呢！地震的时候，就是横波和纵波在捣乱呢，它们的速度变化能让我们知道地震的情况。
我们学习这些规律有啥用呢？用处可大啦！科学家们可以通过研究它们来了解地球内部的结构呀，可以更好地预测地震呀。
我们普通人了解了，也能增加点知识不是？以后别人说起横波纵波，咱也能搭上话，多厉害呀！
横波和纵波的速度变化规律真的是太神奇啦，它们就像是大自然给我们开的一扇小窗户，让我们能窥探到其中的奥秘。
我们可不能小瞧了这些小小的波动，它们背后蕴含的可是大大的学问呢！所以啊，大家可都要好好记住这些规律哦，说不定哪天就能派上用场呢！这就是横波和纵波的速度变化规律，有趣吧！。
地震勘探中常用速度的概念和特点地震勘探是一种通过分析地震波在地下传播的方式来获取地下结构信息的方法。
在地震勘探中，速度是一个重要的参数，它描述了地震波在地下传播的速度。
常用的速度包括纵波速度（P波速度）、横波速度（S波速度）和层速度。
纵波速度（P波速度）是地震波中传播速度最快的一种。
它是指地震波在介质中传播时，颗粒沿着波的传播方向做压缩和膨胀运动的速度。
纵波速度通常比横波速度大，因为介质对压缩力的响应比对剪切力的响应更快。
纵波速度可以用来计算地震波在地下的传播时间，从而确定地下结构的深度。
横波速度（S波速度）是地震波中传播速度较慢的一种。
它是指地震波在介质中传播时，颗粒沿着波的传播方向做剪切运动的速度。
横波速度通常比纵波速度小，因为介质对剪切力的响应比对压缩力的响应更慢。
横波速度可以用来计算地震波在地下的传播时间，从而确定地下结构的深度。
层速度是地震波在地下不同介质中传播的平均速度。
地下介质的速度通常是不均匀的，因为地下结构的密度和弹性模量会随深度变化。
为了更准确地描述地下结构，地震勘探中常用层速度来表示地下介质的速度。
层速度可以通过分析地震波在地下的传播时间和路径来计算得到。
在地震勘探中，速度的特点有以下几个方面：1. 方向性：地震波的传播速度通常与传播方向有关。
纵波速度通常比横波速度大，而且在同一介质中，纵波速度的方向性比横波速度更强。
这是因为介质对压缩力的响应比对剪切力的响应更快。
2. 受介质性质影响：速度的大小和方向受地下介质的性质影响。
不同类型的岩石和土壤具有不同的密度和弹性模量，从而导致不同的速度。
因此，在地震勘探中，需要对地下介质的性质进行准确的分析和判断，以获得准确的速度信息。
3. 变化性：地下介质的速度通常是不均匀的，因为地下结构的密度和弹性模量会随深度变化。
因此，在地震勘探中，需要通过分析地震波在地下的传播时间和路径来计算层速度，以更准确地描述地下结构。
总结起来，地震勘探中常用速度包括纵波速度、横波速度和层速度。
第９卷第２期２０１２年３月ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＶｏｌ．９，Ｎｏ．２Ｍａｒ．，２０１２文章编号：１６７２—７９４０（２０１２）０２—０１７５—０９ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－７９４０．２０１２．０２．０１０纵波速度模型约束的首都圈地壳横波速度结构成像张 智１，李良杰１，张艳瑾１，熊 彬１，赵国敏２（１．桂林理工大学地球科学学院，广西桂林５４１００４；２．天津市地震局，天津２１０００３）基金项目：国家自然科学基金（编号：４０８０４０１７和４０９７４０７７及４１１６４００４）；国家科技专项项目（编号：ＳｉｎｏＰｒｏｂｅ－０２－０２－０２）联合资助。
作者简介：张 智（１９７５－），男，湖南衡阳人，主要从事地震波层析成像技术研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｈｉ＠ｇｌｉｔｅ．ｅｄｕ．ｃｎ摘 要：通过搜集首都圈地震台网记录到的６３４个地震事件的近三万条地震射线，并从中挑选出２７４条信噪比高、发育良好的面波频散曲线，并将已有的纵波速度转换为横波速度，作为横波速度反演的初始模型，利用最小二乘反演方法进行面波频散层析成像，得到了研究区地壳Ｓ波速度结构和地壳的厚度分布以及一些初步结论：地壳可分为地表、基底、上地壳、中地壳、下地壳五层，中地壳整体横波速度表现为弱梯度，局部出现负速度梯度，下地壳横波速度均呈现不同程度的异常，证实了中地壳低速层的存在；研究区内速度存在明显横向不均匀性，这是复杂的地质构造特征在地球物理场中的响应；各构造单元表现明显不同的速度结构变化，中地壳层位速度变化范围较小；同一构造单元在不同深度的层位上速度变化明显，出现高低速异常交替现象，特别是在张渤断裂带上地壳层位以上，高速和低速异常块体交替明显；地壳平均厚度２９～４０ｋｍ，并且从东南向西北逐渐变厚加深，其中张北地区地壳最厚达４０ｋｍ，华北裂陷盆地地壳厚度为２９～３２ｋｍ，华北裂陷盆地中部的深浅交叉的异常块体内的冀中坳陷构造最薄。
关键词：首都圈；面波反演；Ｓ波速度结构中图分类号：Ｐ６３１．４文献标识码：Ａ收稿日期：２０１２－０１－１０Ｃｒｕｓｔａｌ Ｓ－Ｗａｖｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｂｙＰ－Ｗａｖｅ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ Ｍｏｄｅｌ ｉｎ ｔｈｅ Ｃａｐｉｔａｌ ＲｅｇｉｏｎＺｈａｎｇ Ｚｈｉ １，Ｌｉ Ｌｉａｎｇｊｉｅ１，Ｚｈａｎｇ Ｙａｎｊｉｎ１，Ｘｉｏｎｇ Ｂｉｎ１，Ｚｈａｏ Ｇｕｏｍｉｎ２（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ ５４１００４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ ｏｆ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ２１０００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅ ｐｉｃｋｅｄ ｕｐ ２７４ｗｅｌｌ－ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｕｒｆａｃｅｗａｖｅ ｒａｙ－ｐａｔｈｓ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ｂｙ ３８ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｃａｐｉｔａｌ Ｓｅｉｓｍｉｃ ｓｔａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｃｒｕｓｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｃａｐｉｔａｌ ｒｅｇｉｏｎ ｂｙ ｓｕｒｆａｃｅ ｗａｖｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉ－ｎａｌ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｆｒｏｍ Ｐ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｎ ｗｅ ｏｂｔａｉｎ，ａｎａｌｙｚｅ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｔｈｅ ｄｅｐｔｈ ｓｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓ ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｏｍｅ ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｒｅｓｕｌｔｓ：ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ ａｒｅａ ｃｒｕｓｔ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｆｉｖｅ ｌａｙｅｒｓ：ｓｕｒｆａｃｅ，ｂａｓｅｍｅｎｔ，ｕｐｐｅｒ ｃｒｕｓｔ，ｍｉｄ－ｃｒｕｓｔａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｃｒｕｓｔ．Ｔｈｅ ｍｉｄ－ｃｒｕｓｔ Ｓ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｈｏｗｓ ｌｏｗ ｇｒａｄｉｅｎｔ，ｅｖｅｎ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｖｅ－ｌｏｃｉｔｙ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｐａｒｔｌｙ，ａｎｄ Ｓ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｓｈｏｗｓ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｏｍａｌｙ ｉｎ ｌｏｗｅｒ ｃｒｕｓｔ．Ｓｏ ｔｈｉｓ 工程地球物理学报（Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ） 第９卷 ｆｕｒｔｈｅｒ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｔｒｕｔｈ ｏｆ ｍｉｄ－ｃｒｕｓｔ ｅｘｉｓｔ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，Ｓ ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｈｏｗｓ ｏｂｖｉ－ｏｕｓ ｌａｔｅｒａｌ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｃａｐｉｔａｌ ｒｅｇｉｏｎ，ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｉｓ ｔｈｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｇｅｏ－ｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｎ ｔｈｅ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ ｆｉｅｌｄ；Ｅｖｅｒｙ ｔｅｃｔｏｎｉｃ ｕｎｉｔ ｓｈｏｗｓ ｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｌｅｓｓ ｉｎ ｍｉｄ－ｃｒｕｓｔ ｌａｙｅｒ；ｔｈｅ ｓａｍｅｔｅｃｔｏｎｉｃ ｕｎｉｔ ｈａｓ ｃｌｅａｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｐｔｈ，ａｎｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄ ｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｌｔｅｒｎａｔｅ ａｂｎｏｒｍａｌｌｙ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙ，ａｂｏｖｅ ｔｈｅ ｃｒｕｓｔ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｚｏｎｅ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ Ｚｈａｎｇｊｉａｋｏｕ－ｂｏｈａｉ ｓｅａ ｒｉｆｔ ｂｒｏｋｅｎ ｂｅｌｔ，ｈｉｇｈｅｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ａｂｎｏｒ－ｍａｌ ｂｌｏｃｋ ａｌｔｅｒｎａｔｅ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｈｅ ｃｒｕｓｔ ａｖｅｒａｇｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｃａｐｉｔａｌ ｒｅｇｉｏｎ ｉｓｆｒｏｍ ２９ｔｏ ４０ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｍｏｒｅｔｈｉｃｋｅｒ ａｎｄ ｄｅｅｐｅｒ ｆｒｏｍ ｓｏｕｔｈｅａｓｔ ｔｏ ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ，ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｔｈｉｃｋ ａｒｅａ ｉｓ Ｚｈａｎｇｂｅｉ ａｒｅａ ａ－ｒｏｕｎｄ Ｚｈａｎｇｊｉａｋｏｕ，ｉｎ ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ ｒｉｆｔ ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ ｂａｓｉｎ，ｔｈｅ ｃｒｕｓｔ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｉｓ ｆｒｏｍ ２９ｔｏ ３２ｋｉｌｏｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｔｈｉｎ ｐｌａｃｅ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ ｂａｓｉｎ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｈｉｎｅｓｅ ｃａｐｉｔａｌ ｒｅｇｉｏｎ；ｓｕｒｆａｃｅ－ｗａｖｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ；Ｓ ｗａｖｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ１ 引 言首都圈（３８°Ｎ－４１°Ｎ，１１４°Ｅ－１２０°Ｅ）位于我国华北北部，处于近东西向的燕山构造带和ＮＮＥ－ＮＥ向的太行山构造带与华北平原带交接部位，它是我国最古老的陆台（中朝地台）的重要组成部分，也是地震灾害多发区，历史上曾发生多次７级以上破坏性地震［１，２］。
其中，震级最大的是１６７９年三河－平谷８级地震，１９７６年唐山７．８级地震则是现今我国在世界上影响非常大的一次地震。
多年来，人们曾采用不同方法研究了首都圈及其邻区的地壳上地幔结构，并且随着观测条件的改善，其空间分辨率逐步提高，对首都圈地区深部构造背景及区内大地震成因的认识也在不断深入。
虽然大量的研究结果［３～１８］表明首都圈地区地震活动及大地震的成因与地壳上地幔速度结构密切有关，但已有结果的空间分辨率尚不足以了解大震区三维地壳结构的细节。
例如，地震走时成像研究的结果，由于不可避免的平滑效应，难以给出不同构造块体的确切边界。
不同作者给出的研究结果一直存在难以解释的差异。
人工地震探测则基本上限于二维剖面观测，由此推断的三维地壳结构有待进一步证实。
自２０世纪９０年代以来，人们先后利用纵波速度、密度或者纵横波速度比（泊松比）进行地壳上地幔岩性结构的推测，可以说综合利用地球物理资料、地质构造、地球化学等相关信息重建地壳岩石组成模型已成为国内外地球科学界关注的热点问题［１９～２１］。
现有研究表明，地壳内纵横波速度综合利用，即纵横波速度比，以及拉梅阻抗等弹性阻抗比对岩石组分分辨更为敏感，其分辨能力较之单独利用纵波或横波信息更为强烈。
从地壳岩性结构模型向地壳岩石结构模型构建的转变要求我们从地震资料中提取出纵波和横波速度模型。
近十余年来，国内外地震学家在地壳横波速度结构重建方面开展了大量有价值的科学探索，如西班牙［２２，２３］等通过对人工源和天然源地震资料分析表明，人工源和天然源地震资料中均广泛发育了瑞雷面波和勒夫面波信息，这些面波信息可以用来重建地壳横波速度结构。
本文拟结合人工源和天然源面波资料，将已有的纵波速度转换为横波速度，作为横波速度反演的初始模型，约束面波成像结果与Ｐ波解释速度结构不协调、地壳纵横波速度比空间分布产生不合理异常现象，为地壳岩石结构重建，壳内构造及其动力学意义研究提供关键的横波信息。
２ 研究区地质概况首都圈南至容城、霸县，北抵赤城、万全，东达宝坻、蓟县，西到天镇、阳原。
从三叠纪以来，经历了陆内造山运动、太平洋板块相对于欧亚板块向西和向北运动以及侏罗纪与白垩纪初的伸展构造体系发展这三期规模较大的构造运动，从而铸就了现今的地质结构。
主要由西南部呈北东走向的太行山隆起、北面为近东西走向的燕山隆起、两隆起之间并与两隆起近垂直相交的西北走向的张家口———渤海断陷带及华北裂陷盆地４个地质构造单元组合而成，各构造单元内断裂纵横分布错综６７１ 第２期 张 智等：纵波速度模型约束的首都圈地壳横波速度结构成像复杂。
在这些大的构造单元内又出现了冀中拗陷、沧县隆起和黄骅拗陷以及更次一级的大兴凸起、容县凸起构造单元（图１）［６，２４］。
其中太行山隆起、燕山隆起的地震活动相对较弱，破坏性地震主要发生在张家口———渤海断陷带及华北裂陷盆地。
