四川及邻区地壳流与动力特征研究

Using the broadband seismic data of the regional stations in the Sichuan Digital Seismic Network and the mobile seismic stations in this region,the receiver function inversion method was adopted to study the characteristics of crustal flow and dynamic effects in Sichuan and adjacent areas. The results show that: Velocity in the crust and upper mantle of the Sichuan basin is significantly higher than that beneath the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau. The velocity v_S is from 3. 6 to 3. 8km / s in the crust and4. 5- 4. 8km / s in the upper mantle beneath the basin,and there is no low-velocity layer in the crust. The lithology shows a hard block. The v_S velocity in the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau is lower,with average v_Sof 3. 0- 3. 4km / s in the mid crust and4. 0- 4. 5km / s in the upper mantle. Low-velocity layers are distributed widely in the crust,most of which are in the mid crust at a depth of 20km- 40 km,and there are also a few low-velocity layers appearing in the upper crust at depths of 10km- 20 km and the lower crust at depths of 40km- 60 km. Affected by the northward pushing of the Indian plate,the eastward movement of the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau is blocked by the hard Sichuan basin,producing a southward and southeastward component.Such movement process is produced by the complicated forces acting in this area. Just under the action of these forces, the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau becomes a region with complicated geology and intensive earthquake activity. Obstructed by the hard Sichuan basin,the low-velocity crustal flow is delaminated and split into two or three upward and downward tributaries. The upward flow intruded into the upper crust,causing uplift of the earths urface,forming mountain crests; the downward flow intruded into the lower crust and upper mantle,resulting in thickening of the crust and depression of the Moho. The crustal flow in the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau is mainly distributed along the active faults. The crustal flow flows out from the Qiangtang block in the middle part of the eastern margin of the Qinghai-Tibetan plateau,the mainstream flows along the NW-SE trending Xianshuihe fault zone,then turns NS and flows to the south along the Anninghe and Xiaojiang faults. There is another crustal flow in the north of the study area,flowing in the NE and E-W directions to the Longmenshan faults.     

利用接收函数研究河南及邻区的地壳深部构造特征

本文利用接收函数反演了河南及邻区26个宽频带地震台站下方的地壳厚度和波速比。研究结表明:河南省地壳厚度及泊松比分布与地质构造密切相关。主要表现为:(1)太行山断块,地壳厚度由东向西逐渐递增,地壳深度范围为31.8~40.2km,区域东北部永年台及附近台站泊松比为0.23~0.25,与较大范围的花岗岩分布有关,主要是石英、长石含量高,焦作台、涉县台、浚县台泊松比为0.26~0.27,表明铁镁质和长英质成分含量相当。(2)东部黄淮海平原块地,地壳厚度为28~34km,其中驻马店台、尖山台和浚县台,地壳厚度分别为30.5km、34.9km和31.8km,该地区泊松比变化范围比较稳定,数值在0.24~0.25之间。(3)在秦岭地块断裂活动强烈,卢氏台下方的地壳厚度为38.4km、泊松比为0.23,反映出燕山运动使该地区地壳盖层产生了褶皱台隆和地幔酸性岩浆的侵入活动。南阳盆地北部地壳厚度反演结果为28.8km,泊松比为0.29,泊松比升高,表明以中性、基性岩石为主,地壳岩石中铁镁质成分明显增加,是由于地幔物质深度侵入改变了部分地区的岩石性质。(4)大别山地块位于苏鲁-大别超高压变质带,由大别山北部的商城台向南至大别山地块内的金寨台存在地壳厚度梯度带,地壳厚度从31.8km增加至35.8km,而泊松比由0.27下降到0.24,反映出陆相褶皱带内的逆冲推覆构造的显著特征。     

利用接收函数研究河北及邻区地壳厚度与泊松比分布特征

本文收集了河北及邻区174个宽频带地震仪2007年1月至2011年12月记录到的全球范围内体波震级6.0以上、共488个远震波形资料。利用H-k叠加搜索方法得到河北及邻区143个台站下方接收函数、地壳厚度和泊松比值分布特征。结果表明,河北及邻区地壳厚度具有明显的分块特征并与区域构造背景有较好的相关性,泊松比值在0.25上下变化,与全球的泊松比估计值相当。河北及邻区地壳厚度以太行山山脉为界呈现出东薄西厚的特征并与地表地形起伏呈正相关;山西地震带南北地壳厚度存在明显差异,大同、宁武及安泽盆地地区泊松比值超过0.3;张—渤地震带的地壳厚度自东向西逐渐增厚,泊松比值则表现为相对较强的横向变化。华北平原带的薄地壳和低泊松比值特征可能与华北克拉通拆沉作用相关联。     

利用接收函数研究河北及邻区地壳厚度与泊松比分布特征

本文收集了河北及邻区174个宽频地震仪2007年1月到2011年12月记录到的全球范围内体波震级6.0级以上、共488个远震事件的波形资料。利用H-k叠加搜索方法得到河北及邻区143个台站下方接收函数、地壳厚度和泊松比值分布特征。结果表明,河北及邻区地壳厚度具有明显的分块特征并与区域构造背景有较好的相关性,泊松比值在0.25上下变化,与全球的泊松比估计值相当。河北及邻区地壳厚度以太行山山脉为界呈现出东薄西厚的特征并与地表地形起伏呈正相关;山西地震带南北地壳厚度存在明显差异,大同、宁武及安泽盆地地区泊松比值超过0.3;张-渤地震带地壳厚度由东至西逐渐增厚,泊松比值存在较强的横向变化。华北平原地震带呈现出的薄地壳和低泊松比值特征可能与华北克拉通拆沉作用相关联。     

中国大陆下扬子及邻区地壳结构基本特征:深地震测深研究综述

系统回顾了20世纪70年代以来在中国大陆下扬子及其邻区开展的深地震测深工程,总结了相关宽角反射/折射地震资料的波组特征及地壳结构的基本特征。下扬子及邻区深地震测深资料普遍具有较清晰的初至震波Pg、上地壳底界面反射波P1、中地壳底界面反射波P3、莫霍界面反射波Pm及上地幔顶部首波Pn,震相连续,易追踪对比。受浅表沉积盖层或基岩等的影响,Pg波常出现局部延迟滞后或走时超前现象。尤其是大别造山带个别炮点的反射能量较弱或同相轴扭曲、波形紊乱等,均与地壳内界面和莫霍面的深度突变或破碎有关。该区域地壳结构大致分为上、中、下3层,但视资料情况中地壳和下地壳又可进一步划分为2个亚层。华北地台和扬子地台地壳厚度30~36km,莫霍界面形态变化较缓,存在局部隆起,下地壳平均速度6.7±0.3km/s。但大别造山带下方地壳厚度32~41km,莫霍界面下凹且出现4~7km垂向错断,下地壳平均速度6.8±0.2km/s。     

四川南部及邻区地壳活动性研究

本文依据表层构造辰布特征、重力、磁力场背景及航磁资料反映的基底构造性质,对四川盆地南部及相邻的滇黔部分地区的地壳结构、构造应力场及潜在的震源区进行了深入探讨。研究表明,该区的构造应力场具有多向性和多期性,在古生代,主压应力方向为近南北向,近代转为近东西向。东西向深断裂活动微弱,仅发生一些微小地震,但东西向深断裂与其他方向断裂交汇区往往是发生地震的场所。另外,不同岩性的基底接壤地带也是地震多发区。     

太阳活动与四川及邻区强地震时空分布关系

对四川及邻区分别统计分析了不同地区Ms≥6．0的强地震发生频率及其与太阳活动的关系。结果是，四川Ms≥7级地震多发生于太阳活动下降段及谷底段；四川各地的中强震(Ms≥6．0)的发生皆与太阳活动背景有一定的联系。     

渭河盆地及邻区现今地壳形变及构造特征研究

基于2009—2014年渭河盆地及邻区GPS资料,利用Shen提出的连续形变场与应变场计算方法,获得渭河盆地及邻区的水平形变场及应变率场,结合构造地质、地震目录等资料对渭河盆地及邻区的现今地壳形变及构造特征进行研究,并得到如下结论:(1)鄂尔多斯地块南缘西段和东段GPS形变场变化差异明显,六盘山—陇县—宝鸡断裂带形变场...     

宁夏及邻区地壳上地幔结构特征分析

介绍了宁夏及邻区1970年以来多种地球物理探测研究成果,揭示了该地区不同活动构造单元的深部地壳构造背景。分析表明, 活动块体相互作用、地壳深部断裂、地壳低速体、速度结构的差异和岩性的不同、上地幔顶部隆起、莫霍界面较大的起伏以及复杂的壳幔过渡带等构造特征与该区域强震的形成和发生有较为密切的关系。最后讨论了该区域强震发生的机理。     

大三江盆地及邻区地壳结构研究

收集了大三江盆地及其邻区区域地震台网及多个流动台阵的连续波形及远震事件资料,采用背景噪声层析成像和接收函数叠加方法,分别获得了研究区三维S波速度结构、基底及莫霍面深度和泊松比.结果显示:浅层速度结构较好地反映了地表地形及地质特征,三江盆地呈明显的低速,虎林和勃利等小型盆地的S波速度也相对较低,而小兴安岭、张广才岭等则呈...     

江苏及邻区地壳上地幔结构研究

根据江苏及邻区大地构造单元和人工地震研究程度的不同,划分为下扬子地区、郯庐断裂带、大别山东段、苏鲁地块等地区,介绍了利用人工地震、天然地震层析成像及其它地球物理探测等方法对这一地区的深部构造研究结果。其中下扬子地区莫霍面的深度为28~33 km,横向不均匀,由西向东逐渐减薄;大别—苏鲁地区地表超高压变质带地壳波速特征主要表现在上地壳顶部的高速层,其厚度一般小于10 km;苏鲁地块地壳厚度约在32~33 km之间,明显高于周边地区;大别山地区沿造山带方向莫霍面变化平缓,地壳厚度33 km左右;横穿造山带方向起伏变化较大,莫霍面最深达41 km左右。天然层析成像研究范围大,分辨率较低。大别苏鲁地区人工地震测深工作较深入,但调查范围较小,主要在浅层,认识相对局部,有待于面上的大范围深部结构图像研究。     

中国大陆下扬子及邻区地壳结构基本特征：深地震测深研究综述

The Deep Seismic Sounding( DSS) projects carried out from the 1970 s in the lower Yangtze region and its neighboring area were reviewed in this paper,then the basic wave group features of those wide angle reflection / refraction record sections,and of the crustal structure are summarized. It shows that there were in total five clear wave groups on the record sections,which include the first arrival Pg,the reflection P1 from the bottom interface of the upper crust,the reflection P3 from the bottom interface of the middle crust,the strong reflection Pm from the Moho boundary,and the refraction Pn from uppermost mantle. In general,these phases are easily consistently traced and compared,despite some first arrivals being delayed or arriving earlier than normal due to the shallow sedimentary cover or bedrocks. In particular,in the Dabie Mountain region the seismic events of a few gathered shots always have weak reflection energy,are twisted,or exhibit disorganized waveforms, which could be attributed to the disruption variations of reflection depth,the broken Moho,and the discontinuity of the reflection boundary within crust. The regional crustal structures are composed of the upper,middle and lower crust,of which the middle and lower layers can be divided into two weak reflection ones. The crustal thickness of the North China and Yangtze platform are 30km- 36 km,and the Moho exhibits a flat geometry despite some local uplifts. The average pressure velocity in lower crust beneath this two tectonic area is 6. 7 ± 0. 3km / s. Nevertheless,beneath the Dabieshan area the crustal thickness is 32km- 41 km,the Moho bends down sharply andtakes an abrupt 4km- 7km dislocation in the vertical direction. The average pressure velocity in the lower crust beneath the Dabieshan area is 6. 8 ± 0. 2km / s.     

南襄盆地及邻区地壳厚度与泊松比研究

利用河南、湖北、陕西地震台网共27个固定台站记录到的2014～2016年远震波形的接收函数,通过叠加获得了南襄盆地及邻区26个台站下方的地壳厚度和泊松比,结合该区地形地貌特征、断裂分布和地震活动,得出以下结论:(1)南襄盆地及邻区的地壳厚度与地形变化关联紧密,呈现出由NE向SW方向增厚的趋势,地壳厚度为30～41km;(2)泊松比高值集中在房县-兴山附近,为0.31～0.34,这可能与区域内大量出露寒武-奥陶系的辉长岩、苏长岩等铁镁质基性岩相关;低值为0.18～0.24,分布在商南-西峡-淅川一带,与区域内存在大量的长英质岩有关,它们与南襄盆地内的新生代沉积地层形成整合接触关系。由此可推断,在淅川、西峡一带存在因介质的较大差异而导致地震射线在传播过程中出现反射的可能。     

京津唐及邻区地壳结构的中新生代构造运动响应

以华北地块作为实施“国际地壳与上地幔模型计划（IGCP-474）”示范区,我们综合京津唐及邻区的8条宽角反射地震剖面地壳速度结构, 计算了该区域不同构造域上、中及下地壳平均速度和厚度.利用格里金插值技术构建上、中、下地壳平均速度、厚度和底界深度在空间上变化图像.这些图像指示出,京津唐及邻区发育沿近东西和北东两个方向展布的隆起与拗陷,发育受北东向断裂控制的断隆和断坳.这些地质构造的形成与该区域发生在中生代以来的构造运动密切相关,推断京津唐及邻区在中新生代至少发生三期较强烈的构造运动.结合区域构造研究成果得出,近东西向展布的隆起和拗陷形成于三叠纪,北东向展布的隆起和拗陷形成于侏罗纪,受北东向断裂控制的断隆和断坳则形成于白垩纪以来.由于中地壳为壳内低速层,与上、下地壳的变形规律截然不同,以塑性变形为主,造成中地壳在隆起部位厚度大、速度低,拗陷部位厚度小、速度高,其厚度较大的部位地壳强度整体降低,在后期构造运动中易发生断裂变形,进而控制京津唐及邻区现今地震活动.     

基于台阵的青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带及邻区地壳结构研究

通过收集青藏高原东北缘海原-六盘山断裂带及邻区的喜马拉雅地震科学台阵112个台站的远震P波资料,并用时域迭代反褶积提取接收函数,用H-k扫描方法得到了各个台站下方的地壳厚度及波速比,且计算了其泊松比。结果表明,在天景山断裂带附近,地壳厚度存在急剧变化的陡变带,该陡变区域最大落差可达14km;研究区内泊松比值存在明显的横向不均一性,但是整体上都沿着GPS观测到的速度场方向递减。据此推测,在青藏高原东北缘可能存在一条以海原-六盘山断裂带为主的小规模的局部物质东流带,由于遇到稳定块体的阻挡,海原-六盘山构造区呈现为典型的挤压构造及持续的地壳缩短,这使得该构造区的地壳相对于研究区其他地区较厚,其青藏高原部分物质东移可能在天景山断裂带附近明显停滞。另外,研究区内的青藏高原东北缘弧形构造区的地壳泊松比陡变区域与5级以上的中强震对应关系较好。研究区的地壳厚度、泊松比变化特点与该区域的GPS速度场、应变场以及构造变形的变化特征有较好的对应关系。     

辽宁及邻区地壳构造应力场及其与地震活动关系的三维有限元数值模拟研究

依据最新的辽宁及其邻近地区地壳上地幔三维地震波速结构，并考虑地质构造、断裂以及地壳深部的构造环境等因素，建立研究区的三维地质模型；结合震源机制解与原地应力测量资料，分析区域现代地应力场特征，确定了研究区的边界约束和动力边界条件．在以上基础上，采用线弹性介质模型进行研究区三维构造应力场的有限元数值模拟，探讨研究区地壳应力场的基本特征．对比分析表明，本区地壳内应力场的三维有限元数值模拟结果与已发生的地震有着较好的对应关系，并指出了值得注意的有潜在发震可能的地震危险区．      

帕米尔及邻区地壳上地幔P波三维速度结构的研究

研究了帕米尔及邻区(65°E-80°E,30°N-45°N,深度0-2km)的P波三维速度结构. 所使用的59054条初至P波到时数据取自ISC的73个台站对5402个地震的记录报告,这些地震和台站都在研究区内. 以水平面上1°×1°和不等的深度间隔(随深度在20-90km之间变化)划分网格并设置初始三维速度模型,用近似弯曲快速射线追踪方法计算走时和射线路径,用LSQR方法进行反演. 反演结果的分辨率用检验板方法进行了讨论,并引入了定量描述还原程度质量的两个参数. 初步结果表明:(1)天山山脉的km深度处,在东部和西部各有一个明显高速区,而在74°E、41°N附近的低速区可能与天山地表大断层在该处被大幅错开相关. 在75°E附近的天山山脉下,波速在40-60km深度偏高,而在60-90km深度(或更深)又偏低,反映了天山下方构造和物性的复杂性. (2)在由帕米尔构造"结"南侧往北直至天山以北的速度纵剖面上,显示了印度-欧亚板块在帕米尔构造"结"地区的强烈碰撞挤压作用:在抬高地面形成高原的同时,也把浅部速度较低的地壳岩石层介质俯冲拖曳到了深部.     

利用接收函数方法研究四川地区地壳结构

采用接收函数反演和共转换点(CCP)偏移叠加成像方法, 利用四川数字地震台网宽频带的52个区域固定地震台站和布设的两条52个宽频带流动地震观测台站的远震地震波形数据资料, 对四川地区地壳结构进行研究。 结果表明, 四川地区的Moho面深度在青藏高原和四川盆地差异明显, 在川西高原地区地壳厚度为52~68 km, 在川滇地块地壳厚度为50~60 km, 在中地壳内存在不连续的低速层分布; 而在四川盆地地壳厚度为38~45 km, 地壳内没有低速层存在。 Moho面深度从川西高原的60多公里至四川盆地的约40 km, 在二者的交界处龙门山断裂带下面, 存在厚度约30 km左右宽的下降过渡带, 说明其下的Moho面可能受断层影响, 结构比较复杂; 在高原地区的上地壳界面和下地壳上界面比四川盆地的相应界面深; 高原地区在中地壳的上部有不连续的低速层分布, 在松潘—甘孜地块的上地壳下部存在向南东运动的脆性推覆体, 在羌塘—理塘地块的上地壳下部存在向南东和南运动的脆性物质流动。     

帕米尔及邻区地壳上地幔P波三维速度结构的研究

研究了帕米尔及邻区(65°E-80°E,30°N-45°N,深度0-2km)的P波三维速度结构. 所使用的59054条初至P波到时数据取自ISC的73个台站对5402个地震的记录报告,这些地震和台站都在研究区内. 以水平面上1°×1°和不等的深度间隔(随深度在20-90km之间变化)划分网格并设置初始三维速度模型,用近似弯曲快速射线追踪方法计算走时和射线路径,用LSQR方法进行反演. 反演结果的分辨率用检验板方法进行了讨论,并引入了定量描述还原程度质量的两个参数. 初步结果表明:(1)天山山脉的km深度处,在东部和西部各有一个明显高速区,而在74°E、41°N附近的低速区可能与天山地表大断层在该处被大幅错开相关. 在75°E附近的天山山脉下,波速在40-60km深度偏高,而在60-90km深度(或更深)又偏低,反映了天山下方构造和物性的复杂性. (2)在由帕米尔构造"结"南侧往北直至天山以北的速度纵剖面上,显示了印度-欧亚板块在帕米尔构造"结"地区的强烈碰撞挤压作用:在抬高地面形成高原的同时,也把浅部速度较低的地壳岩石层介质俯冲拖曳到了深部.     

四川及邻区强震前地震活动频度的变化特征

对发生在四川及邻区的17次6级以上强震事件的震前中小地震活动进行了分析,发现在这些主震前均出现了区域性、中期或短期的中小地震活动增强或平静的过程。这种过程可用四川地区3．5～5．9级地震的月频次变化来进行量化,并可作为预测四川及其邻区6级以上强震的一项指标。经反复试验,本文提出判别地震月频次异常的标准,给出将异常用于强地震预报的规则,同时,对该项指标的预测效能进行了内符检验：结果表明：月频次异常指标对于研究区具有较好的中期预测效能及一定的中短期预测效能。