中国尾矿库总量居世界第一。尾矿库坝体失稳导致的溃坝事故易造成下游区域的生态破坏、 经济损失及人员伤亡, 因此亟需发展经济高效的无损监测方法, 以保障尾矿库运行过程中坝体结构的健康安全。近年来, 基于地震背景噪声的一系列方法在地球浅地表结构探测应用研究中日益受到重视, 其中通过分析地震背景噪声中水平与垂直分量的谱比(HVSR)得到的峰值频率对地下介质波速阻抗敏感的特性, 适用于尾矿坝的结构健康监测。文中基于布设在尾矿坝表面的3台三分量地震仪采集的数据, 利用HVSR方法分析尾矿坝不同位置的共振频率, 并将基于协方差矩阵自适应演化策略(CMA-ES)的进化算法应用于HVSR曲线的反演, 刻画尾矿坝结构的分层特征。研究结果表明, 3个台站的HVSR曲线均清晰地表现出与各自坝体位置相关的峰值频率, 尾矿坝顶部到坝趾的峰值频率从1.4Hz增加到3.7Hz。此外, 基于CMA-ES反演HVSR曲线的结果显示, 尾矿坝体存在一个由干、 湿尾矿颗粒分层所形成的横波速度强阻抗界面, 该界面的深度与浸润线深度高度一致。最后, 通过对比CMA-ES、 PSO和网格搜索及HVSRInv的反演结果, 发现基于CMA-ES方法得到的尾矿坝体结构界面深度误差最小。文中研究成果表明, HVSR方法可有效识别尾矿坝共振频率及其内部的分层结构, 为评估坝体潜在风险提供新的监测手段。