地壳各向异性是研究地震活动与地壳动力学演化的重要依据，接收函数莫霍面P-S转换波PmS到时随反方位角的周期性变化被广泛应用于约束地壳方位各向异性特征。受地震活动分布不均匀、部分地震台站记录周期偏短、莫霍面上下介质复杂多变及环境噪声等影响，一些接收函数PmS震相无法准确识别或缺失，使得利用PmS约束地壳各向异性存在一定的局限性。

海底科学与划界全国重点实验室海底演化与动力过程团队硕士研究生尤天楠（导师孔凡圣研究员）等提出联合应用接收函数PmS和PPmS测量全地壳各向异性参数的方法。该方法的原理是，先分别求取PmS和PPmS两种震相由各向异性导致的到时扰动，获得平均扰动值，并使用非线性拟合方法计算各向异性参数。在PPmS信号质量显著优于PmS的情况下，也可单独应用前者约束各向异性。将该方法应用于不同信噪比的合成地震记录（图1）以及实际观测地震数据（图2）中进行综合测试。结果表明：（1）在接收函数PmS信噪比较低或者PmS震相无法有效识别、而PPmS震相信噪比较高时，联合应用PmS和PPmS或单独应用PPmS提供了获取全地壳各向异性参数的一种替代方法。（2）合成地震记录测试结果表明，在接收函数数据质量较低使得拾取的PmS或PPmS到时出现较大范围波动时，到时拟合方法相比叠加方法获取的结果更接近真实参数值.

研究成果已在线发表于期刊《地球与行星物理论评（中英文）》。本研究受国家重点研发计划课题资助项目（2023YFC2811203）；浙江省钱江人才计划资助项目（QJD1902026）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目（QNRC2201）；浙江省自然科学基金资助项目（LR24D060001）资助。

文章信息：尤天楠，贾琰，张明，黄培析，张佳政，孔凡圣. 2025. 利用接收函数 PmS 和 PPmS 约束全地壳方位各向异性[J]. 地球与行星物理论评（中英文），56（0）：1-13. doi：10.19975/j.dqyxx.2024-051. You T N, Jia Y, Zhang M, Huang P X, Zhang J Z, Kong F S. 2025. Constraining whole crustal azimuthal anisotropy using PmS and PPmS phases of receiver functions[J]. Reviews of Geophysics and Planetary Physics, 56(0): 1-13 (in Chinese). doi:10.19975/j.dqyxx.2024-051.

图1 综合应用PmS和PPmS测量全地壳各向异性参数。（a）具有随机噪声的径向接收函数。每条接收函数记录用各自直达P波振幅做了归一化处理。（b）应用叠加方法获取的不同快波方向-延迟时间组合对应的振幅叠加值。最优各向异性参数对应最大叠加值，用黑点表示，在图d表示为红色三角形。（c）非线性拟合方法测量的地壳各向异性参数。黑点表示应用PmS和PPmS计算的与各向异性有关的到时扰动平均值，蓝线表示应用拟合方法得到的最优参数对（图d中星号）计算的到时预测值。（d）不同方法测得的各向异性参数对比。黄色圆圈表示各向异性参数的真实值。红色三角形和蓝色五角星分别表示叠加和拟合方法得出的各向异性参数值。 

图2 应用台站JDZ记录的地震数据测量的地壳厚度、Vp/Vs比值以及全地壳各向异性参数。（a）接收函数（细黑线）和叠加迹线（红线）。（b）H-k叠加分析的结果。（c）宽度为10°的反方位角带对应的接收函数。黑点表示测得的PPmS到时。红线和蓝线分别表示使用叠加和拟合得到的最优各向异性参数计算出的到时曲线。由于结果相近，两条线几乎重合。（d）应用叠加方法生成的叠加值彩色图。最优各向异性参数用黑点表示。