鄂尔多斯块体北缘Pg、Sg波层析成像研究

基于内蒙古测震台网2010~2020年记录的测震数据波形,从24个固定台站筛选出391个地震的3 010条Pg波和3 410条Sg波数据,采用双差层析成像反演鄂尔多斯块体北缘地壳Pg、Sg波的三维速度结构,同时对该区域所有地震进行重定位。结果显示,在5~15 km深度,研究区东部存在面积较大的连续高速体,西南部则表现为相对低速的分布特征,且大部分地震集中在高、低速区过渡带,反映了研究区地壳介质脆弱;在20~30 km深度,随着深度的增加,高速区向西蔓延,与呼包盆地的高速区连成一片,预示着有一个构造体横穿呼包地壳。     

辽宁及邻区S波速度结构反演

利用辽宁及邻区70台地震仪2012年噪声连续波形记录,基于背景噪声层析成像法获取研究区下方10~40 s的相速度结构。利用得到的基阶面波相速度频散曲线,通过马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)法反演研究区下方10~40 km深度处的三维S波速度结构。结果表明,研究区浅层及中上地壳的S波速度分布与地形地貌有较好的对应关系,高低速过渡带更易形成孕震区。中下地壳至上地幔顶部的S波速度结构更多受控于莫霍面的起伏状态及深大断裂。海城至大连最后延伸至辽东湾的区域下方30~40 km深度范围内一直存在一个“弧形”的低速异常体,推测该区域存在热物质上涌现象。纵剖面C-C′的辽阳至伊通段下方15 km处存在椭圆形低速体。     

川滇地区地壳均衡状态及其与区域强震的关系

首先利用CRUST1.0模型分析川滇地区上地壳厚度和Moho起伏的主要结构特征,然后基于Airy地壳均衡理论计算区域均衡Moho深度,并利用其与实际Moho值的差异分析区域地壳均衡状态。将川滇地区上地壳厚度图和区域地震深度分布图对比可知,地震主要发生在上地壳脆性层内。区域地壳均衡状态显示,四川盆地地壳处于均衡状态,而龙门山断裂带为均衡差异最显著的地区,其北侧为正均衡状态(+6km),南侧为负均衡状态(-6km),西南侧为正均衡状态(+6km),揭示龙门山断裂带附近为地壳深部物质重新分异、调整和能量强烈交换的地带。     

利用深源近震高频Ps转换波震相研究松辽盆地沉积层结构

本文利用高频深源近震地震波形数据的R/Z比来获取沉积盆地速度结构,并以2011-05-10发生在黑龙江省与吉林省交界处(131.09°E,43.32°N)的M W5.7深源地震(深度554.9 km)为例,分析位于松辽盆地沉积层内部NECESSArray中的22个台站记录到的0.5~2 Hz数据,利用沉积盆地对地震波的到时延迟效应及P波和Ps转换波的振幅信息,通过对沉积盆地底部剪切波速度与厚度进行网格搜索获得松辽盆地的速度结构。结果显示,22个台站下方的沉积层顶部剪切波速度为0.1~1.0 km/s,且盆地边缘速度较大,盆地厚度为0~6.5 km,总体呈现内部大于边缘的状态。与已有结果相比,本文结果在沉积层边缘地带较符合实际趋势,表明利用高频近震深源Ps转换波的方法可以较好地获得沉积盆地内部的速度结构。     

华北地区的地壳低速层

虽然华北地区属于克拉通类型的地质单元,然而在其地壳内部,尤其是东部地区的地壳内,低速层相当发育。这些低速层多位于上地壳底部15~25 km的深度范围内。同活动造山带内的低速层相比,华北地区的壳内低速层表现出明显不同的特点。壳内低速层水平延伸尺度不大,互相之间不太连接。同时,低速层内外速度差较小,大都小于5%。考虑到华北盆地岩石圈底部的热侵蚀作用和地壳的热状态,认为部分熔融是产生壳内低速层的一个重要因素。     

川滇地区壳幔方位各向异性研究

利用2011～2013年在川滇地区布设的190台宽频带流动地震台站,采用背景噪声程函层析成像方法和远震面波亥姆霍兹方程层析成像方法对川滇地区的地壳上地幔各向异性结构进行研究,得到高分辨率下的6～60 s瑞利面波相速度和方位各向异性结构。结果表明：1)川滇地区上地壳各向异性方向与地表构造走向一致,反映出川滇块体向东南向挤出的构造运动特征;2)川滇地区中下地壳存在较强的方位各向异性相速度低速异常,符合中下地壳流模型;3)以26°N为界,川滇地区南部地壳与上地幔的各向异性方向不一致,表明其下方可能存在壳幔解耦变形;4)川滇地区南部长周期瑞利面波的方位各向异性特征与剪切波分裂方向一致,均为近EW向,推测可能为印度板块东向俯冲回撤引起的东西向地幔流。     

北部湾大陆边缘地壳结构特征

文章利用天然地震的PS转换波研究了北部湾陆缘地区的地壳结构特征.PS转换波测量表明:本区地壳内部存在4个明显的转换界面:PSC、PSG、PSM、PSM1,分别代表上地壳、中地壳底界以及Moho面(下地壳底界)和上地幔顶部的第一转换面.计算结果表明,本区上地壳厚约12 km,中地壳厚约9 km,下地壳厚约11 km,Moho面深约32 km.地壳厚度(或Moho面深度)由海向陆变厚(或变深),由内陆的灵山到海陆交界处的北海、合浦,Moho面深度(或地壳厚度)由34 km变为30 km左右.PS转换波测深结果还表明,本区内NE向钦防-灵山断裂、合浦-博白断裂以及NW向小董-合浦断裂向深部延至中地壳,属壳断裂性质.北部湾陆缘地壳性质上仍为陆壳,由陆向洋明显减薄,北部湾盆地发育于这一减薄陆壳的前缘,是由地壳进一步伸展减薄所形成的.     

张渤地震构造带中西段及邻区深部构造探测

利用穿过张渤地震构造带中西段及邻区的多条地震测深资料．详细研究了张渤地震构造带中西段及邻区的地壳深部速度结构与构造。结果表明,该区地壳深部速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。在三河-平谷8级震区、延庆-怀来盆地及张家口附近地区莫霍面埋深分别为35、39和42km,其地壳厚度由东至西逐渐增加。该区基底断裂发育。在其深部,根据地震波动力学及运动学特征和二维速度结构中的地震界面与速度等值线起伏变化推测,在大兴、延庆、涿鹿等地均存在深部断裂带,在深部断裂带一侧或两侧的上地壳存在6．0km／s左右的低速层（体）。     

板块构造单元划分方法探讨——以青藏高原为例

作者认为板块构造单元划分应遵循4个基本原则,即系统原则、时空原则、层次原则,综合原则。在此基础上,提出岩石圈板块、地壳板段、构造沉积环境、板片构造(薄皮构造)四级划分方案。青藏高原岩石圈厚度120—170km,地壳厚度大密度低,上地幔厚度小密度大,莫霍面呈一“盆地”状。上地壳厚15—30km;壳内低速层厚5—10km,呈南浅北深产出;下地壳平均厚25km,藏北、青南有明显分层,藏南与固体上地幔成突变,缺少壳幔层。壳幔混合层,埋深50—65km,厚度13—21km。固体上地幔,平均厚度50—70km。本文将青藏高原划分为5个板块(一级单元),7个板段(二级单元),30个构造沉积环境(三级单元),着重对主要板块构造单元包容的主要板段特征进行了分析与研究,对秦祁昆板块构造域的范围与演化特征给予了分析。     

济阳坳陷上地壳速度结构与地热相关性研究

济阳坳陷及周边地区位于华北板块东部,是板内伸展沉积构造。目前研究区水热型地热资源开发利用程度较高,但上地壳热源传导机制研究较少,济阳坳陷及周边地区的高分辨率三维地壳速度结构有助于探讨该区热源富集规律。利用双差层析成像方法,获得了研究区三维地壳的速度结构,通过与地温场特征比对分析,认为上地壳速度结构与深部热源传导规律密切相关。根据反演结果,发现聊考-齐广断裂西北0～5km深度存在大规模低速层,这与区域厚度较大的沉积地层有关;聊城东部、埕宁隆起等区域表现为明显的高速异常,隆起区地温增温率明显高于凹陷区,这与储层下部地层导热能力有关;东营地区10km以下速度普遍较高,下地壳热流值贡献稳定;燕山晚期以来鲁中南部隆起对研究区地壳的拖拽拉伸是济阳坳陷内地热田最直接的构造影响因素,形成的多组地堑构造是水热型沉积盆地地热田边界的重要控制因素。     

影响山西台网地震定位因素的定量分析

基于山西地震台网现有的台站布局,利用数值模拟方法定量分析地壳速度模型、台网布局及震相拾取精度等因素对震源位置测定的影响,结果显示,3种因素对准确测定震源位置的影响不同。地壳速度模型中上地壳速度对震中位置的影响最大,而震中位置对莫霍面速度变化的反映更为灵敏。单独改变地壳速度模型引起的震中位置偏差通常不超过5 km,震源深度对地壳速度模型的变化十分敏感,尤其是莫霍面深度,最大偏差可能超过20 km。在不考虑其他因素的条件下,P波拾取精度在4 s以内测定的震中位置和震源深度最大偏差不超过2 km和5 km。当地壳速度模型适宜且震相拾取精度较高时,最大空隙角在0°～180°的台站布局对震源位置的约束较好,震中偏差基本小于1 km,震源深度偏差略大(约为2 km)。     

新疆南天山地区地壳三维速度结构：来自近震层析成像的结果

利用新疆测震台网在南天山地区架设的固定和流动台站记录的近8 a的观测资料,通过近震走时层析成像技术获得地壳三维速度结构,并利用三维速度结构对该区域的近震事件进行重定位。重定位后走时残差均方根由1.29 s减小为0.64 s,震源位置的不确定性约为0.1 km。三维速度结构显示,区域内速度结构表现出明显的横向和纵向不均匀性,5 km深度处,阿图什背斜和柯坪断裂以北表现为高速异常,以南表现为低速异常,波速比整体上以高值为主;15 km和20 km深度处,研究区P波速度主要以高速异常为主;25~30 km深度处,研究区内P波高速异常转变为以近NE向低速异常为主,波速比也以近NE向低值异常为主。区域内地震活动性与地壳速度结构具有较强的对应性,震源主要集中在P波高低速交界处的高速区域,同时波速比也偏向高波速比一侧。震源位置集中区的下方存在低速条带,该条带可为应变能的积累和释放提供有利的环境基础。     

巴东地区现今构造应力场分析

利用P波初动方法对巴东地区2009~2016年发生的M>2.0地震进行震源机制解计算,进而应用网格搜索法获得该地区地壳应力状态。结果表明,巴东地区反演所得的S1轴方向为108°~109°,S3轴方向为263°~264°,揭示了该区域现今地壳运动主要受到西部印度板块和青藏高原构造作用影响,外加区域地壳内部存在低速层或速度转折界面,导致研究区构造应力场总体上以NW-SE向的挤压运动为主。     

襄樊-广济断裂两侧地壳物质组成和变形特征研究

基于跨襄樊-广济断裂带的密集宽频带流动地震台阵资料,求取每个台站远震事件的P波径向接收函数,利用Pms谐波分析方法得到地壳各向异性分布特征,并采用H-κ-c叠加方法获得台站下方准确的地壳厚度和平均V_P/V_S值。地壳各向异性结果显示,整条测线的地壳各向异性平均分裂时差为0.275 s,位于断裂带以南扬子地块的地壳各向异性强度(平均0.344 s)大于断裂带以北的大别造山带(平均0.226 s)。大别造山带的地壳各向异性强度差别较大,最大值为0.46 s,最小值为0.06 s,且快波方向集中度低。扬子地块各向异性方向和强度分布较为集中,反映出较为稳定的地壳内部结构。研究区快波主体方向为NW-SE向,与断裂带主体走向和GPS方向之间均存在一定的夹角,主要与早古生代的扬子地块北向俯冲有关。H-κ-c叠加结果表明,大别造山带地壳较厚(平均厚度为33.2 km)、地壳波速比偏低(平均值为1.74),说明其地壳物质组成以长英质和中性岩石为主,并揭示出基性下地壳的缺失;扬子地块的地壳厚度较薄(平均厚度为32.6 km)、波速比相对较高(平均值为1.78),说...     

茅山断裂带及邻区精细速度结构的双差层析成像研究

选取2008~2018年茅山断裂带及周边82个测震台站记录到的516个近震Pg、Sg到时数据,采用双差地震层析成像方法对茅山断裂带及邻区进行地震重定位和三维P波速度结构的联合反演,并分析溧阳历史上两次破坏性地震与速度结构的关系。结果表明,地震重定位后残差显著降低,研究区大部分地区横向分辨率可达0.2°。P波的速度结构横向差异变化比较明显,反演后的速度与初始速度模型之间的变化率基本在±10%左右。茅山断裂带两端呈现高速特征,中段表现为低速结构。溧阳震源区1974年MS5.5地震发生在深变质岩系内的低速层上,而1979年MS6.0地震发生在深变质岩系与浅变质岩系边界上,这两次地震的发震原因可能与具有塑性流变特性的低速体和速度梯度较大的转换复合位置容易产生应力集中有关。     

沂沭断裂带及邻区双差层析成像

利用双差层析成像方法,选取2008-10～2017-12山东及周边区域182个地震台站记录的1190个近震观测资料,对沂沭断裂带及邻区的震源位置和三维速度结构进行联合反演.结果表明,沂沭断裂带内部介质速度结构具有明显的不均匀性,并呈现分段特性;在郯城和莒县中上地壳内存在明显的低速结构;胶南地块总体速度低于鲁西地块;鲁西...     

主动源深地震剖面揭示河南地区地壳结构特征北大核心CSCD

回顾河南地区已有的主动源深探测成果,总结其地壳结构特征。结果显示:1)河南省中北部的华北板块表现为上中下3层的简单分层结构、镜像对称的深浅构造以及广泛发育的壳内低速体等地壳特征;南部的秦岭-大别褶皱带地壳表现为横向变化剧烈的速度结构、高速穹隆、大倾角的壳内反射界面以及呈隔档式褶皱的莫霍界面。2)华北盆地地壳厚度的变化主要发生在中下地壳,上地壳厚度较为均匀。秦岭-大别褶皱带深部地壳不存在山根,反映了下地壳沿着莫霍面强烈的滑脱作用。3)河南省不同地区地震分布特征与地壳速度结构关系密切,濮阳地区地震分布受高速异常体控制,许昌地区地震受地壳介质与区域断裂的共同控制,南阳地区地震分布主要受地壳分层结构控制。     

2012年新源和静6.6级地震前后P波速度结构的演化

基于新疆区域地震台网记录的地震观测报告,采用有限差分层析成像方法反演新疆天山中东段地区的地壳P波速度结构,获得了2012年新源和静6.6级地震前后该区域12 km和24 km深度处半年尺度的P波速度结构的时间演化过程。结果表明,12 km深度处震前震源区及附近区域P波速度差在空间上形成NNE向变化剧烈的高值异常区,异常幅度达0.3 km/s。这种明显的速度差异表明,将半年尺度不同时间段相同深度的P波速度进行差分析,能较好地反映一定区域内地壳介质特性的变化。     

山西地区地壳S波速度结构

利用山西及周边共44个宽频地震台2014-01~07地震噪声数据,反演瑞利波群速度和相速度频散,得到研究区域的三维剪切波速度。上地壳中,山西断陷带表现为较低的速度异常,而两侧的隆起区则显示高速异常;中下地壳主要表现为以北纬38.5°左右为界的南高北低的速度特征。大同盆地从浅部到中下地壳整体呈现为低速特征,与该地区广泛存在的火山群有关。     

利用远震接收函数研究湖北地区地壳结构

利用2014~2015年湖北数字地震台网30个子台记录的远震波形资料,用频率域反褶积方法提取接收函数,由H-Kappa、CCP叠加方法反演得到各台站下方地壳厚度、泊松比及剖面AA′。结果表明：1）湖北地区地壳厚度总体趋势是西厚东薄,鄂西北、西南地区地壳厚度在45~55 km左右,鄂东地区地壳厚度在30~35 km左右;2）湖北地区泊松比值总体变化不大（0.23~0.27）,说明这一地区岩石可能以中度组分为主;3）AA′剖面中出现“楼梯状”Moho面,结合相关文献分析,在武当山地区下方地壳的榴辉岩发生相变,使得相变后的下地壳密度改变而发生拆沉作用,因此鄂西地区地壳厚度发生陡变。