渭河盆地处于黄土高原和秦岭山脉的夹持之间,地形条件特殊,盆地自形成后堆积了巨厚的松散沉积层,给此地的地质勘探工作增加了难度。相对于传统的地质钻孔法、反射地震法等勘探手段,被动源面波法利用背景噪声数据可以对不同尺度的地下结构进行探测,具有经济便捷、数据处理简单等优点,所以本文选择了被动源面波法中的空间自相关法(Spacial Autocorrelation即SPAC)和Aki公式法对渭河盆地的地下速度结构进行探测。在处理实际资料之前,本文首先通过交错网格有限差分法正演,模拟出被动源瑞利波波场记录,然后采用SPAC法和Aki公式法进行频散曲线的提取,计算结果和理论频散曲线拟合较好,证明了被动源面波方法的正确性和有效性。然后将被动源面波法应用到渭河盆地的地下结构探测中,包含对小尺度和大尺度地层结构的成像研究。首先在渭河盆地西部地区(宝鸡市凤翔县)应用Aki公式法进行被动源面波方法探测,并联合主动源面波法进行成像,证明了联合处理能一定程度上提高成像的精度,而且反演所得剖面与实际测井资料的分层结果基本吻合,也证明了被动源面波法应用在实际勘探工作中是可行的。之后将研究区扩展到整个渭河盆地,在盆地内选取了6个测点进行背景噪声观测,分别采用Aki公式法和SPAC法对台站记录进行处理。在研究区内选择了3条具有代表性的剖面,利用Aki公式法对每条剖面上的背景噪声数据进行处理,最终得到了与实际资料相吻合的二维横波速度剖面。而利用SPAC法则得到了台站展布范围内的平均频散信息,反演得到了研究区的平均横波速度剖面,并划分出了地壳结构,与国家地震局1982年在门源—平凉—渭南一条地震折射实验剖面中得到的地壳划分结果基本一致。最后测得的渭河盆地地壳厚度与1965年丁韫玉测得的西安地区的地壳厚度(42±3km)也基本一致。