青藏高原地区的P、S波与上地幔性质

天然地震的 P、S 波在青藏高原地区的传播特征表明:(1)在高原地区不存在明显的“影区”现象;(2)振幅随距离的变化,在10°～12°出现极小值,在20°附近出现极大值;(3)2°到30°的走时曲线可以用4段直线来描述,推断的上地幔结构为:界面深度(公里) P 波速度(公里/秒) S 波速度(公里/秒) Vp/Vs53±2 8.15±0.03 4.58±0.03 1.78196±36 8.37±0.08 4.59±0.11 1.82463±83 9.68±O.19 5.37±0.34 1.80736±121 11.21±0.26 6.19±0.20 1.81(4)高原地区上地幔顶层的温度可达800℃～1000℃,岩石层的厚度约为200公里。文中还简要地讨论了本文结果的构造意义。     

地中海及其邻区的上地幔速度结构

本文仔细地分析了深达500km的229个深震的P波和S波走时资料,取得了地中海及其邻区的上地幔速度结构.用Kaila(1969)分析法得到卡拉布里亚孤—第勒尼安海、西地中海—南西班牙、巴尔干半岛的西缘和东缘以及东喀尔巴阡山脉的Vrancea区的中、深源地震区的“震源深度上”的P波和S波速度.显示出直到150km深度的地段,其横向速度变化约为3%一4%.巴尔干边缘的尸波速度为最高.在卡拉布里亚孤一第勒尼安海深震区,p波速度由40 km深度上8.01 km/s增加到2,0 km深度上的8.14 km/5.尸波速度从具变化率为0,0055一,的210 km较深部起迅速地增加,到500 km深度上.达到9.62 km/5.该区的S波速度由40k。深度上的458 km/s增加到400 km深度上的4.73 km/:,没有任何关于快速的速度增加带的象征.然而,发现了卡拉布里亚孤一第勒尼安海深震区的S波速度比由面波频散研究导出的邻区的上地慢顶部150一200 km区段的平均S波速度4.34 km/s高出约6%.与此类似,西地中海和巴尔干边缘的中源地震区,其S波速度比邻区上地慢相应的平均值高约5%.这些差异本质上是因为存在一条轮廓清晰的扩展到中欧大部地区的次盖层(sub一lid))低S波速通道引起的.本文确定的卡拉布里亚弧一第勒尼安海深震区的尸波速度模型显然与EKw的p波速度模型(England等,1 077)和MR的速度模型(Mager一Rosa和Mue]ler.1 973)+分一致,这两个模型适用于南一中欧下方的上地慢区域、把南一中欧的尸波速度模型,包括本文提出的模型,与适合于东欧地台下方的上地慢p波速度模型,即sNF(Hurtig等,1979),KCA(King和Caxeagnile,197e)和M^(Masse和Alexander,1974)模型相比较,揭示出这两区的上地慢具有强烈的横向速度不均匀性.南一中欧的速度比东欧地台的速度约低5%,这种情况到至少250 km的深度上都存在.这些结果与stromeyer(1 978)给出的欧洲温度一深度函数一致,Stromcyer(1 978)指出中欧的这些深度上的温度比东欧地台的高400一500℃.本文确定的卡拉布里亚孤一第勒尼安海深震区,从40一400 km深度,其S波速度(4,6一4.7 km/s)几乎不变.也是与所预计的中欧下方的邻近上地慢区具较高温度相一致.在本研究中,尸波和S波速度模型,直到深达500 km都未发现“400 km间断”,这可能是因为在南一中欧,它在520一540 km这个比较大的深度上,而其它几个模型给出,在东欧地台区它在380一420 km的深度上,比较之下相对较浅.另一方面,210一500 km深度上的高尸波速度梯度可以说明不存在“明显的”400 km间断,而可能是在该区代之为宽阔的转换     

银川盆地岩石圈结构——长观测距宽角反射与折射剖面结果

利用2014年完成的穿过银川盆地人工源宽角反射与折射剖面的3炮长观测距资料,采用基于地震波走时反演方法的Rayinvr算法得到了研究区地壳和上地幔的速度结构.结果表明:研究区地壳厚度为42—48 km,莫霍面沿剖面展布形态呈现出东西两侧浅、中部较深的特征,莫霍面最深的区段位于贺兰山下方. P波速度沿剖面随着深度的增加呈正梯度增大,然而在深度约为90—103 km的岩石圈地幔中,识别出两组较明显的反射界面,两组界面之间并未发现P波速度随深度而显著增加,表明研究区下方存在与地球平均模型中速度随深度增加而增大不相符的速度结构,推测银川盆地下方岩石圈与软流圈之间可能存在速度过渡带.      

澳大利亚大陆上地幔顶部的速度结构:Pn走时层析成像

澳大利亚大陆的地震速度结构多以面波层析成像、地震折射、接收函数和噪声层析成像为主。澳大利亚大陆的三维速度结构已被总结成澳大利亚地震参考模型(AuSREM)。Pn波走时层析成像可提供整个该大陆更强约束的上地幔结构信息。本文调查了自1993年以来发生在澳大利亚大陆内部大的地震事件的波形和地震震相报告,这些地震事件被固定台站和流动台站所记录。为克服澳大利亚东西部大的横向速度对比和保证震源参数的一致性,所有的地震事件在三维澳大利亚参考速度模型中进行了地震重定位。地震重定位后发现,地震震相的走时残差特征具有良好的一致性。定义Pn波为震中距1.8~15°范围内的初至波。利用FMTOMO方法反演走时差以获得上地幔顶部的P波速度结构,其分辨率为3°×3°。反演结果表明,整个澳大利亚大陆上地幔顶部P波速度呈强烈的横向不均匀性。P波的最大速度为8.36km/s,位于澳大利亚西部和中部的前寒武纪克拉通下方,其比全球ak135模型的P波速度快3.99%;最慢的P波速度为7.66km/s,其位于澳大利亚大陆东缘显生宙造山带之下,较全球ak135模型慢4.74%,这可能与晚第三纪火山活动有关。     

利用PS反射波研究西藏雅鲁藏布江北侧局部地区深部地壳结构

本文利用PS反射波探测了雅鲁藏布江北侧局部地区莫霍面的深度和起伏。在亚东—当雄测线的径向方向上记录到一个尚为清楚的PS反射波,视速度为8.35±0.28公里/秒,在同一莫霍面部分使用了PS和PP震相的走时,求得下地壳结构。莫霍面的倾角为-0.83°～0.84°,该面的深度为68～69公里左右,从结果表明该地区莫霍面起伏不大,地壳基本上是水平的。作者认为利用PS反射波测定莫霍面起伏状态是很有用的,值得进一步探讨。     

接收函数方法的研究综述

从远震体波波形数据中提取的P波接收函数和S波接收函数已经成为研究台站下方地壳上地幔速度间断面的最有效的方法之一.P波接收函数已经被广泛应用于获取地壳内部S波速度结构、地壳厚度及物质成分组成、地幔过渡带的厚度变化以及岩石圈地幔的间断面等,而S波接收函数是P波接收函数的一个很好的补充,因为在Moho和地幔过渡带之间的深度范围内,Sp转换波比来自浅部间断面的多次波到达早,而在P波接收函数中,相同深度范围的间断面的Ps转换波往往被来自浅部间断面的多次波干扰或者淹没,因此S波接收函数是目前获取岩石圈地幔深度范围内速度间断面结构(如Moho和LAB)的比较有效的方法,比面波观测具有更高的分辨率.本文详细阐述了P波接收函数和S波接收函数的方法原理以及在地壳上地幔速度间断面的研究中所采用的研究思路.     

中国地震台网初至P波区域三维走时表的建立

基于LLNL-G3Dv3全球P波三维速度模型,应用FMM软件包计算并建立了中国地震台网990个台站的初至P波区域三维走时表．该走时表覆盖了以台站为中心的水平向20°×20°、 垂直向-5.1—80 km （向下为正）的三维空间. 其水平向间隔为0.2°,垂直向间隔为5 km．这样对于任一深度小于80 km的震源,均可以应用此三维走时表计算其到周围10°范围内台站的走时．中国地震台网初至P波区域三维走时表的建立,对于改善区域初至P波走时预测,提高地震定位精度有一定现实意义．      

华南上地幔P波速度结构

通过拟合15°-30°内的长周期P波走时及波形资料,得到了华南地区上地幔P波速度结构模型SC.研究结果表明,在华南地区的上地幔内无低速层存在,在405km和660km深度处仃一级间断面存在,速度跳跃分别为5.7％和4.6％.通过与欧洲西部上地幔模型K8,欧洲西北部上地幔模型S8和西藏地区上地幔模型QX8比较,我们发现各个构造区P波速度的过渡区是一致,但间断面的绝对深度不一样.     

滇西地区地壳上地幔速度结构特征的研究

本文描述滇西86-87工程资料处理解释的初步结果.结果表明,滇西地区自南向北速度结构有明显的横向不均匀性.莫霍界面深度从剖面南端的38km 加深到北端的58km.地壳的平均速度南低北高,在6.17-6.45km/s 之间.固结地壳为上、中、下三层结构,P10界面是上地壳中的一个弱界面,P20和 P30界面分别是中、上地壳和中、下地壳的分界面,个别地区,在下地壳内部还可以追踪到另一个较弱的 P30界面.PR 界面的深度为0-6km,P10界面的深度为9.2-16.5km,P20和 P30界面的深度分别在17.0-26.5km 和25.0-38.0km 之间.上地壳的速度由南向北逐渐增大,在南高寨与支梯之间达到最大值,基底面的速度可达6.25-6.35km/s,再向北又开始变小.中地壳的速度变化不大,自金河洱海断裂向北中地壳是一速度为6.30km/s 的低速层.下地壳为一较强的梯度层.在剖面南段的景谷与景云桥之间和无量山与澜沧江断裂之间存在-上地幔低速区,Pn 波速度只有7.70-7.80km/s,红河断裂以北 Pn 波速度也低,为7.80km/s.在上地幔顶部还追踪到一个P60界面,剖面南端深65km,北端深85km.      

从西伯利亚长剖面得到的岩石圈研究结果

过去十年中,在西伯利亚得到的若干条长剖面显示了西伯利亚地台复杂的岩石圈构造。距离可达3000 km的三分量地震观测,使得有可能得到地壳中的P波和S波速度、上地幔的P波速度和Q值以及与反射波、折射波和转换波有关的地震界面,它们的深度可至400—700 km。地壳模型是典型的欧亚古地台模型,平均厚度为40 km,被分为三层,P波速度分别为6.2、6.5、7.0km/s,厚度均为10—15 km。莫霍界面的深度从古老的通古斯凹陷下方的40—50 km至年轻的Vilyui盆地下方变为35—40 km,最复杂的莫霍面结构位于西西伯利亚和西伯利亚地台之间的边界处。上地幔显示了P波速度模型强烈的不均匀性。在深度为80—100 km的上地幔的最上层,水平方向的不均匀性更大,在这里P波速度从年轻的西西伯利亚地台下方的8.0—8.2 km/s至西伯利亚克拉通某些部分的下方变为8.4—8.6 km/s。在对地震记录进行了计算处理以后,利用反射波研究了垂直方向精细的不均匀性。结果勾划出几个厚度为20—50Km的低速层,这些低速层同时还具有低Q值的特点。记录到了来自上地幔和下地幔之间过渡带的强波组。在这个区域,该过渡带的顶部是近乎水平的,其深度是400±25 km,过渡带底部的深度大约为700 km。