天然地震层析成像是研究地球的一个重要手段,尤其在研究莫霍面以下深度的地球结构方面,有着不可替代的作用。其原理主要是通过读取远震信号的 P 波初至时间,运用射线追踪的方法研究地下速度异常,进而生成地下速度扰动的切片图像,最终作为地球内部深层结构解释研究的依据。该方法最初是从医学 CT 理论发展而来的,随着在地学上的不断完善和发展,已经取得了相当多的成果,因而也被越来越多的人接受和推广。本论文首先介绍了天然地震层析成像的基本原理,分析了地震信号的基本特征以及 P 波初至时间的拾取。通过分析 ACH 算法,把非线性问题转换成求解线性方程组的问题,并通过主元高斯消去法实现了计算机程序的处理。在射线传播路径的研究方面,分析了常见的算法,同时也给出了自己的三维模型算法,并实现了在 Matlab上的路径计算。此外还设计了具有人机交互功能的图形显示软件,用来生成速度扰动切片图像进行分析。通过以上方法,结合新疆地区的地震数据,论文最后给出了新疆富蕴-库尔勒剖面的天然地震层析成像成果,并对结果做了一定解释。本论文所依据的数据是 2002-2004 年度新疆富蕴-库尔勒地区的天然地震台网采集的地震数据。