由于受印度-欧亚板块的碰撞和太平洋板块、菲律宾板块以及北美板块的俯冲等联合作用，中国及邻区构造变形极其复杂，地震活动频繁。因此，研究中国大陆的地下结构，获取中国大陆地壳上地幔精细三维速度结构，对了解中国大陆构造特征、深部动力学过程和演化机制以及研究中国地区地震发震机理和震源参数等都具有重要意义。而震源机制解和震源深度的精确确定，对地壳应力状态、断层形态和介质流变性质等提供约束，为抗震救灾和地震预测提供科学依据。鉴于此，许多学者利用多种地球物理方法对中国地区及其局部地区的地壳上地幔速度结构进行了研究，取得了许多重要的成果。然而，基于地震信息的速度层析成像因地震分布不均以及台站和地震间距离一般较远，所得结果分辨率较低。地震背景噪声层析成像方法不依赖于地震，只受台站的约束，因此可以利用分布合理的台网长时间的噪声记录来获取较高分辨率的速度结构图像。在中国许多局部地区得到了很好的应用。但整个中国大陆至今仍没有完整的高分辨率的结果。本文收集中国地区尽可能多的台站的连续波形记录，通过互相关计算获得台站间经验格林函数，提取瑞利面波频散，反演瑞利面波群相速度分布，获取高分辨率的速度结构图像。然后将得到和收集的较精细的速度结构应用到中小地震的震源机制解和震源深度反演研究中，并探讨复杂速度结构对震源参数反演的影响。　　本文收集了丰富的台站波形记录，包括925个中国地震台网数字地震台站，FDSN、美国的PASSCAL的台阵等台站，以及日本的F-Net台站所记录的从2007年8月到2009年7月共两年的连续波形资料。由于数据来自不同台网，本文首先将连续波形记录时间统一为格林威治时间，然后经过对单台数据垂向分量进行处理，计算和叠加台站对的互相关函数，作为经验格林函数;基于信噪比高于15的格林函数对称分量，获取了100000多条高质量的频散曲线;然后利用面波层析成像方法反演中国地区0.5°×0.5°网格上的瑞利面波8～50s群相速度分布图像。通过与本文一起的系列研究进行对比，验证了结果的可靠性。由于所用台站数量较多而且分布较好，本文反演得到的群相速度结构分辨率普遍达到0.5°。　　群相速度分布图像显示，中国地区瑞利面波群相速度横向差异比较明显，基本上呈现西低东高的特征，分界大约在南北地震带(96°E～107°E)区域。短周期，较低的群相速度分布主要集中在各盆地范围内，如准格尔盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地等，其他地区都呈现高速分布。当周期到达20s时，四川盆地、松辽盆地和鄂尔多斯盆地的相速度已经高于周边的相速度，而准格尔盆地、塔里木盆地和柴达木盆地依然较低。说明西部地区的这三个盆地沉积层厚度比较厚，或者沉积层的波速比其他盆地的要低。从20s左右开始，青藏高原西南部地区，拉萨地块、羌塘地块和喜马拉雅造山带的相速度没有了较大的差异，可能反映出在这一深度，介质经历着相同的构造作用，表现了一致性特征。随着周期的增加，横向分辨率有所降低，速度分块特征越来越明显，体现了群相速度反演的是深部介质的平均结果。高速分布地区逐渐向盆地下方集中，青藏高原地区的低速也向其中部集中。　　在得到的瑞利面波群相速度的基础上，收集了合作者和其他学者对速度结构的研究成果，应用到中小地震震源机制解和震源深度的确定中。本文利用CAP方法反演了南北地震带2007年(96°E～107°E)以来Ms4.0级以上地震的震源机制解，尤其对2013年芦山地震的震源参数和汶川地震后截至2009年2月300多个余震的震源机制做了深入研究。利用近震与远震宽频带地震仪记录数据，采用CAP及其发展方法CAPtele和CAP joint分别反演得到芦山地震的震源机制解和震源深度，并测试了不同震源持续时间、不同速度模型和不同远震数据对结果的影响。本文认为，对于中强地震的反演来说，其持续时间的选取应参照地震标度律以及破裂模型给出的地震矩释放函数(Moment RateFunction)。由于龙门山地区速度结构相当复杂，断层两侧速度结构相差较大，采用分区速度结构模型时，得到的结果与平均模型在倾角上有近10°的差异。为了充分了解速度模型对震源机制解的影响，本文对汶川地震后的300多个余震的震源参数采用分区模型重新进行反演。结果显示，在龙门山这种复杂地壳速度结构地区，对于结果相对可靠的地震，不同模型可能造成+4km左右的深度偏差，而对震源机制解的影响主要体现在倾角上。走向和滑动角的影响基本在10°以内，而对倾角的影响达到15°左右。　　在震源深度确定方面，本文基于较为可靠的速度模型，通过波形拟合对比理论地震图和观测地震图的深度震相，确定地震震源深度。利用区域深度震相sP和sPmP研究了2011年安庆地震的震源深度。距安庆地震100km左右的BAS台记录到较为清晰的sP和sPmP深度震相，通过获取可靠的速度模型，计算理论地震图并与观测地震图进行对比，发现在5km深度时，波形拟合最好，因此本文认为安庆地震的震源深度为5km左右，是一个能造成较大灾害的浅源地震。在结构相对简单的地区，能够观测到清晰的sSmS深度震相。结合该震相以及sP和sPmP，本文对2012年唐山-滦县地震的震源深度进行了研究，结果显示，该地震发生的最佳深度在8～9km，并且从震源参数来看，无法排除其为1976年唐山大地震余震的可能。除了这些区域深度震相，本文还利用远震深度震相pP和sP对2012年云南彝良地震的震源深度进行了研究。结果显示该地震以及随后发生的5.6级地震的震源深度都在6km左右，这可能是导致震区严重灾害的主要原因之一。