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利用背景噪声研究汶川地震震源区及周边地壳介质地震波速度变化
引言
2019年5月12日是中国汶川地震十周年纪念日，这场震级达到8.0的大地震让中国人民深受其害，造成巨大损失。汶川地震震源区及周边地质结构复杂，研究其地壳结构和地震波传播途径对于预测和减轻地震灾害具有重要意义。而背景噪声是研究地壳结构和地震波传播状态的一种有效手段，因此本文将探讨利用背景噪声研究汶川地震震源区及周边地壳介质地震波速度变化的相关问题。
1.背景噪声的概念及意义
背景噪声是指由自然环境和人类活动引起的地震波信号，包括天气、海浪、交通、工业、地理环境等各种声波振动。背景噪声是地震波的叠加效应，其中包含了地震波向地球内部传播过程中所经过的所有路径和反射面等信息，可以反映地震波慢度、地壳结构、地震波传播途径及速度变化等。
利用背景噪声进行地震研究有以下几个优点：
（1）背景噪声具有较长的时间跨度和高空间分辨率，可以覆盖大范围的研究区域，不受人类活动干扰。
（2）背景噪声产生过程中，信号的功率分布范围大，包含了多种频率成分，对地壳各种层次结构的分辨率都具有能力。
（3）背景噪声相对于震源信号具有长时间的持续性，可以对地壳介质的周期性变化进行预测和监测。
2.汶川地震的地质情况及背景噪声研究
汶川地震位于青藏高原东缘，当时这一地区处于川西块体与四川盆地交界处，地质构造极为复杂，地下水、工程活动等建设因素引起了地质环境的改变。这些地质和人类活动因素都会影响到地震波的传播。因此，通过背景噪声研究汶川地震震源区及周边地壳介质地震波速度变化是非常必要的。
近年来，随着科技的不断进步，采用基于交叉相关函数和小波变换等数学方法，可以较为准确的计算背景噪声的波形和频率成分，从而研究地壳结构和地震波传播途径等问题。在汶川地震的研究中，许多学者利用背景噪声研究了震源区的地壳慢度和速度结构、周边地区地壳介质高慢度异常的分布及变化规律等问题。
3.背景噪声研究汶川地震的应用
（1）汶川地震震源区地壳结构
通过对震源区背景噪声频谱分析结果发现，在0.4-1Hz频段内，震源区内部地壳结构具有较高的慢度，相邻两地之间的慢度有明显差异，这表明震源区的地壳结构具有较大的变异。这也表明加强对地震活动影响下的地壳结构和地震波研究可以有助于预测地震的发生和演化过程。
（2）汶川地震周边地区异常高慢度分布
通过对背景噪声频谱分析结果表明，汶川地区和周边地区存在着异常高慢度分布区域，这表明周边地区可能存在着一些高慢度异常的地物，例如坚硬的岩石或者深部断裂结构。这些高慢度损伤区域可能对地震波的反射有较大优势，应该引起地震学者的关注和研究。
（3）区域性地震波传播变化
背景噪声还可以用来计算区域性地震波传播的变化情况。比如研究发现，震级较大的地震，通常会引起地下构造的变化，导致地震波在接受点处具有显著的延迟和弱化，这些压缩性引起的时间延迟能够通过背景噪声实验进行研究，深入了解地震波传播的机理，对于地震预测和防范具有重要意义。
结论
本文主要探讨了利用背景噪声研究汶川地震震源区及周边地壳介质地震波速度变化的相关问题。青藏高原地区地质构造复杂，地下建设和地表活动如冰川消融、河流冲刷等因素均会影响地震波的传播。而背景噪声具有准确、长时间持续等特性，可以研究汶川地震震源区周边地区的地壳结构、断层构造等相关问题。因此，通过背景噪声研究汶川地震的地壳结构、地震波传播路径等方面对于预测和减轻地震灾害具有重要意义。