青藏高原是世界上海拔最高、面积最大的高原，这使得它成为了研究陆陆碰撞过程的天然实验室。其东北缘尚未完全隆升、海拔相对较低，正处于构造变形的初级阶段，是研究青藏高原隆升机制的理想地点。更重要的是，青藏高原东北缘地处青藏高原、扬子克拉通、华北克拉通这三大块体的交界处，亦是研究青藏高原隆升对于中国东部稳定块体产生了何种影响的绝佳场所。为此，本文采用双平面波成像研究了青藏高原东北缘的岩石圈结构，改进了已有的虚拟地震测深方法，并将其应用于跨龙门山构造带的地壳厚度研究。　　在面波岩石圈成像研究中，本文采用的是双平面波法及在其基础上衍生的多平面波法。在成像之前，首先收集了大量地震数据，包括了于2007-2008年之间布设的三个流动地震台阵数据和2011-2012年之间中国数字地震台网记录的地震事件数据。对于周期大于62.5秒的长周期信号，采用双平面波法进行反演;对于周期不大于62.5秒的短周期信号，笔者特别采用多平面波法来减小反演残差。首先得到了整个研究范围内的平均相速度以及对应克拉通、青藏高原两个子区域的平均相速度。克拉通侧总体呈现较高的相速度，其结果与前人的结果比较近似。青藏高原侧总体呈现较低的相速度。以整体研究区域平均相速度作为初始速度，进而反演了整个区域的二维相速度分布。从中可以明显的看到青藏高原侧整体呈现低速，而克拉通侧整体呈现高速。通过面波频散得到的三维剪切波波速模型进一步显示，华北克拉通、扬子克拉通和东秦岭造山带在200km深度以上均呈现高速异常。与之相对的青藏高原下方则存在着复杂的三维结构:松潘-甘孜地体和西秦岭造山带下方的中下地壳中存在着低速带，同时低速带延伸到了上地幔顶部。而其北方的祁连山造山带在上地幔顶部则有着中等的速度，该速度低于克拉通侧上地幔顶部速度，却高于松潘-甘孜地体和西秦岭造山带上地幔顶部速度。在祁连山造山带下方自～120km深度开始，出现了一个新的低速带。本研究认为，松潘-甘孜地体和西秦岭造山带下方的中下地壳中存在的低速带可能是由地壳流产生的;而其上地幔顶部存在着由岩石圈拆沉后的软流圈上涌产生的低速带或者是最新发现的地壳地幔过渡带。由于在海原断层以南的地幔中没有发现高速板块的存在，因此推论出在本研究涉及的区域中华北克拉通岩石圈仅仅有有限的向南下插，而非发生了大规模的俯冲。　　另一方面，本文改进了传统的单台虚拟地震测深方法，开发出了针对线性台阵的虚拟地震测深方法，克服了之前传统单台虚拟地震测深方法因为依赖平面波入射假设而无法应用于存在较大剪切波速梯度处的缺陷。新方法基于观测得到的Ss直达波到时与SsPmp波到时，通过求解一组地壳内部的走时方程来确定测线下方的地壳厚度。在得到地震信号到时之前，还要应用偏振分析的方法对于记录进行预处理，以消除震源时间函数、震源侧散射对于入射波形所带来的影响。本文将新开发的方法应用于跨龙门山构造带布设的SCISP2测线，研究了其下方的地壳厚度分布，并将其与单台虚拟地震测深方法、接收函数H-κ方法得到的结果进行了对比，验证了新方法的可靠性:在扬子克拉通内部，通过两种方法所得到的结果非常一致，符合扬子克拉通内部横向速度结构变化较小，入射地震波可以近似为平面波的预期;在青藏高原内部，通过新方法得到的地壳厚度明显深于单台虚拟地震测深所确定的地壳厚度，说明新方法可以显著地解决复杂构造区域内的虚拟地震测深问题。地壳厚度结果显示出了与地表构造较好的一致性，在地表海拔跃升处同样存在一个Moho面深度的跃变。该结果并不支持扬子块体地壳下插到松潘-甘孜地体下方的构造模型，反而说明了两个块体之间从地表到深部都是以龙门山构造带作为分界线的。　　通过不同方法对于青藏高原东北缘的地球物理探测均显示高原与周边稳定克拉通块体的深部边界与地表边界高度重合，而非像之前的一些研究所认为的那样，存在克拉通岩石圈向高原内部的下插与俯冲。该结果对于深入认识青藏高原的地下深部结构及其隆升、扩展过程有着重要的意义。最后，本文就以上研究成果进行了展望，给出了若干后续可发展的方向。