摘要: 

　　中国大陆中西部乃至全球造山带普遍具有复杂地壳结构。随着矿产资源勘探和深部探测研究的深入，探测造山带及盆山耦合区下方地壳精细结构正逐渐成为当前面临的巨大挑战．人工源深地震测深方法正越来越清晰地揭示出不同构造域地壳速度结构的基本特征，然而传统的层状结构模型参数化方法难以准确描述复杂地质模型，通常情况下多忽略速度结构的精细间断面且采用层边界平滑处理，难以满足地壳精细结构成像的发展要求。针对上述困难，本文采用最近发展的块状结构建模方案构建三维复杂地壳模型，基于逐段迭代射线追踪正演走时计算方法，推导了走时对三角形界面深度以及网格速度的偏导数，开展了非线性共轭梯度走时反演方法研究。发展了利用直达波和反射波等多震相走时数据对界面深度和网格速度的多参数联合反演方法，并引人不同种类震相数据的权系数和不同类型参数偏导数归一化的方法。数值算例表明，基于块状结构的非线性共轭梯度走时反演方法适用于复杂地壳结构模型，在利用人工源走时数据反演复杂地壳精细结构领域具有良好的应用前景。 

　　关键词：地壳结构；走时反演；块状建模；射线追踪；非线性共辗梯度