地壳结构,特别是上部地壳结构的探测与研究,对于地球学科本身的进步、防震减灾事业的长远发展及不可再生资源的进一步开发都有着十分重要的意义。上部地壳结构的知识是连接已有的大量地质学成果与较深部地壳构造的桥梁,同时上部地壳也是我们深入理解中下部地壳,乃至整个岩石圈结构的第一道屏障。上部地壳,特别是复杂构造地区上部地壳的结构,像“厚厚的云层”,阻碍了我们用地震方法这只“天文望远镜”对造成巨大地震灾害的陆内地震孕震区构造背景及地壳的演化历史和深部动力学过程的深入理解,只有对上部地壳这层在地质历史长河中永远不散的“厚厚云层”的结构认识清楚了,我们才有可能透过这“厚厚的云层”去更进一步深入认识中下地壳的孕震机理与环境,去更加科学地对地震危险区未来的震害作出评估,去为已有的大地构造理论提供更加可靠的深部地震学证据。而要做得这一点,首先要弄清楚这些地区的地壳结构,特别是上部地壳的精细结构特征。 复杂地区精细地壳结构的探测与研究主要用地震方法。大量的地震测深结果表明,地壳内部的结构,特别是造山带地区上部地壳的结构,是十分复杂的。一般说来,上部地壳的结构较中下地壳要复杂得多,而且在地表结构复杂的地区更是如此。出于对研究成本和成果产出及探测效率的考虑,宽角反射/折射和高分辨折射己成为精细地壳结构探测的最主要方法之一。上部地壳精细结构的知识则主要来自于宽角反射/折射和高分辨折射人工地震探测Pg波资料的处理结果。一般来说,探测的越细,要求的分辨就越高,所面对的研究目标就越复杂,传统地震数据处理方法的不足和缺陷就逐渐暴露出来。在复杂地壳结构地区,传统的基于程函方程有限差分解的Pg波资料处理方法就存在着以下缺陷:①有限差分反演结果只能给出速度分布,不能给出上部地壳内的可能的界面结构特征,而地壳内的界面是客观存在的,尤其是上部地壳内的折射界面较为发育,其结晶基底具有全球性,近几年在城市活断层探测中大量的高分辨折射地震资料表明,海相沉积盆地的结晶基底一般为一强折射界面;②在程函方程的有限差分解中假设波阵面处处可微,但在一些结构模型特别是在较复杂速度结构介质中波阵面可能自身相交,意味着其梯度并不存在,将导致数值计算上的不稳定性;③计算速度较慢,