基于变密度模型的位场界面反演

在波数域中用重力反演莫霍面深度时通常假定壳幔密度差为一常数,但这只是一种近似的密度模型,本文采用了密度随深度呈指数变化的变密度模型来反演莫霍面深度,给出了利用指数密度模型在波数域中计算重力异常的正演公式及界面深度的反演公式.利用指数密度模型及重力资料反演了青藏高原莫霍面的深度,分析了莫霍面的特征.结果表明,青藏高原莫霍面呈现出边缘浅、中部深的特点,边缘变化快、梯度大,中间变化梯度趋缓.中心地带的羌塘地体莫霍面深度达74 km,向四周慢慢变浅至67 km左右,边缘地区突然变浅至50km左右.通过常密度模型、变密度模型及地震反演得到的莫霍面的比较,证实变密度模型更适合于莫霍面结构的反演.     

利用接收函数频率特征研究莫霍面形态及应用

基于不同莫霍面模型的全波形理论地震图,计算了不同频率的接收函数,分析对比了不同形态莫霍面在不同频率上的接收函数变化特征。数值试验结果显示,当莫霍面的形态复杂时,高频接收函数上P?S转换波和多次波会出现多峰值特征。之后对不同形态莫霍面的模型在不同频率的接收函数进行了分类总结,据此判别实际观测资料所表征的莫霍面性质。以位于青藏高原东北缘的高台（GTA）地震台为例,分析了该台站不同频率的接收函数。结果表明,该台站下方莫霍面总体为遵循同一变化规律的速度过渡带,但在沿龙首山断裂方向附近速度变化不同于主要变化方式。基于此,通过对观测结构进行拟合构建了该台站下方地壳及莫霍面模型,并结合地质学和岩石学等方面的结果对这种莫霍面形成的原因进行了探讨,进而推断此种莫霍面是由于多种构造因素以及上地幔热物质上涌引起地区壳幔物质的分异与交换所导致。      

基于融合重力异常的大别造山带东段莫霍面反演研究

利用实测布格异常和EGM2008重力异常融合结果,采用频率域位场反演方法计算大别造山带东段莫霍面三维空间分布,结合区域地质构造和地震活动等资料讨论大别造山带东段莫霍面分布特征及其构造含义等。研究结果显示:①莫霍面空间分布体现了块体构造差异,大别造山带莫霍面最深,最大深度达42km,显示东大别造山带存在明显山根,扬子地块深度次之,华北地块最浅;郯庐断裂带及其东侧区域存在莫霍面上隆带;②大别造山带北侧和南侧莫霍面陡变带分别位于青山—晓天断裂附近和襄樊—广济断裂以北,体现华北地块和扬子地块向大别造山带之下俯冲的构造特征,指示了深部构造缝合带位置;莫霍面深度特征表明郯庐断裂带区域构造边界带属性明显,其切割深度至少达到壳幔边界,大别造山带商城—麻城断裂两侧经历了差异隆升;③研究区域绝大多数地震发生在莫霍面以上深度,莫霍面深度陡变带、上隆带及不同莫霍面深度特征区的转换带为区域地震活动提供了深部构造条件。     

大兴安岭造山带及两侧邻区莫霍面深度与泊松比分布特征

利用2009～2016年内蒙古自治区数字地震台网宽频带固定地震台站的远震波形数据,采用接收函数H-k算法获得23个基岩台站下方的莫霍面深度和泊松比,同时,收集并筛选出277个已有探测台阵和流动台站的接收函数研究结果,综合分析给出大兴安岭造山带及两侧邻区莫霍面深度、泊松比的分布特征。研究表明,研究区域的莫霍面在整体上呈现自东向西逐渐加深的特征,莫霍面深度为25.0～42.3km,平均约为33.5km。莫霍面最浅的区域为松辽盆地(深度为27.0～35.0km),最深的区域为大兴安岭重力梯级带以西地区(深度为41.0～42.3km)。研究区域泊松比为0.19～0.33,平均值为0.26,大于全球大陆地壳的平均值。泊松比高值异常区集中在火山岩区及具有较厚沉积层的盆地。台站所处位置的海拔与莫霍面深度之间具有较强的正相关性,艾里补偿模式在研究区成立,莫霍面起伏与区域地形地貌特征间具有显著的镜像关系。大兴安岭地区的莫霍面深度与泊松比间存在显著的反相关关系,而在松辽盆地及周缘地区未发现明显的规律性,这也意味着松辽盆地在构造演化过程中经历了更为复杂的地壳改造过程。     

关于中国海陆莫霍面深度图编绘的思考

莫霍面是地壳和上地幔的分界面,是一个重要的密度界面.布格重力异常与莫霍面深度之间具有紧密的联系,利用重力异常反演莫霍面深度成是研究莫霍面深度和编制莫霍面深度图的主要手段之一.本文总结了前人编制莫霍图的方法和结果,并加以分析讨论.提出应用布格重力异常反演中国海陆莫霍面深度的方法与技术,并考虑到中国海、陆构造的一体性,进行海陆统一编图以展示莫霍面的海、陆演化与构造关系.     

基于球面重力反演苏拉威西地区莫霍面结构

基于球坐标系的地球物理反演能有效避免地球曲率的影响, 适用于大尺度构造研究.本文基于重力异常数据在球坐标系下反演莫霍面深度, 结合数据误差及光滑正则化项建立反演目标函数并求解, 同时将该方法应用于苏拉威西地区.苏拉威西地区具有复杂的断裂系统、年轻的俯冲带, 是研究俯冲起始机制等前沿科学问题的理想场所.目前研究区的地球物理观测尚不充分, 缺乏对莫霍面形成有效约束的地震数据, 对研究区莫霍面的整体认识较少.本文基于卫星重力观测数据, 通过匹配滤波方法提取与研究区莫霍面结构相关的重力异常, 并结合频谱分析确定该地区的莫霍面深度参考值.在反演中, 通过两次随机子抽样交叉验证选择最优的超参数, 包括正则化因子、莫霍面密度差以及参考莫霍面深度, 迭代反演获得莫霍面深度.反演结果表明: 研究区莫霍面平均深度为20.0 km, 深度变化范围为9.2~33.3 km.总体上, 海区莫霍面浅, 约10.0~20.0 km, 陆区莫霍面深, 约25.0~33.0 km, 该结果与Crust1.0全球模型、前人重力反演结果以及地震数据基本相符, 总体上反映了苏拉威西地区的莫霍面变化特征.

     

南海及邻区莫霍面深度分布特征及其与各构造单元的关系

为了研究南海及邻区莫霍面分布特征及其与边缘海盆、海沟、岛弧、新生代沉积盆地的关系等构造单元的关系,本文通过对研究区的空间重力异常数据进行全布格改正,得到研究区内的布格重力异常,并以近年来的声纳浮标探测与海底地震仪探测剖面所得到的莫霍面深度资料为控制点采用三维带控制点界面反演方法得到了研究区的莫霍面深度图和地壳厚度图.本...     

中国海陆1:500万莫霍面深度图及其所反映的地质内涵

莫霍面深度图的编绘与研究一直都是岩石圈构造研究中的重点内容之一.本文在搜集了我国50年以来有关莫霍面深度研究的各种地球物理调查结果与资料基础上,大量引入近年来各种专项的最新成果,将海陆结合一体.以重力数据为基础,在统一数字化投影基础上,经过完全布格校正、格莱尼改正等步骤,并将图幅内依据构造特征划分成不同的分区.研究中以120条地震测深等剖面数据为控制点来计算各分区的莫霍面平均深度反演参数和开展偏差分析.在对重力数据异常场分离方法及界面反演方法优化的基础上,编绘了中国海陆1:500万莫霍面深度图.依据地壳性质与莫霍面深度分布特征,划分了梯度带与分区,并对每个分区的莫霍面深度分布特点进行了归纳和总结,并就图幅内莫霍面深度图所反映出的地质内涵及东亚地区的宏观构造格架进行了讨论.     

基于接收函数约束的川滇地区莫霍面深度反演研究

本文利用川滇地区宽频地震接收函数结果和WGM2012全球布格重力场模型数据,采用正则化参数和接收函数结果交叉验证得到最优莫霍面参考深度和上下界面密度差,使用基于球坐标系下的快速非线性重力反演方法建立川滇地区莫霍面深度模型.研究结果显示,川滇地区整体莫霍面深度介于30～69km,青藏高原内部地区莫霍面深度大于50km;四川盆地莫霍面深度在36～38km;攀枝花地区莫霍面出现明显的隆起和下凹,变化范围在42～48km;川滇菱形地块莫霍面深度在40～50km;滇西和滇南地块莫霍面深度由南向北逐渐变深,变化范围在38～44km.本文反演莫霍面深度与接收函数结果平均误差为0.18km,与该区域天然地震层析成像、人工地震探测以及重力数据反演结果基本一致,但细节更加丰富,进一步确认了莫霍面在攀西裂谷地区存在隆起,小江断裂带下方存在下凹的特征.该结果可作为精细化川滇地区地壳密度界面模型,为研究该地区岩石圈结构和地质构造演化提供参考.     

中国海陆莫霍面及深部地壳结构特征——以阿尔泰—巴士海峡剖面为例

中国海陆莫霍面及深部地壳结构特征研究是东亚地区宏观构造格架研究中的重点内容之一.本文以地震测深等数据为约束信息,以重力数据为基础,通过分区计算,反演了中国海陆莫霍面深度.依据地壳性质与莫霍面深度分布特征,划分了莫霍面深度梯级带与分区,并对各分区的莫霍面分布特点进行了归纳、总结.并选取阿尔泰—巴士海峡典型剖面进行了重、震反演,建立了密度结构.剖面上莫霍面深度和深部结构能够清晰地反映中国大陆"三横、两竖、两三角"构造格架中的两横和两竖,在昆仑—秦岭—大别以北的准噶尔地块和中朝地台莫霍面深度45~50 km,而其以南至贺兰山—龙门山之间的祁连、柴达木至松潘—甘孜的莫霍面呈"W"型起伏,莫霍面深度由祁连地块北部的50 km,加深至68 km,在柴达木盆地抬升至58 km,在阿尼玛卿山莫霍面降至68 km,向南逐渐抬升至四川盆地的44 km,经大兴安岭—太行山—武陵山这一竖的台阶式抬升至华南褶皱带的35 km,在江绍—南岭以南缓慢抬升至南海北部陆架区的20~25 km.在巴士海峡处南海沿马尼拉海沟向东俯冲,莫霍面形态较复杂.同时剖面上祁连—柴达木地块的中下地壳存在一个低速、低密度体,推测其可能是由于部分熔融引起的,是青藏高原东北缘壳内物质流动的通道.     

渭河断陷及邻近地区莫霍界面速度图象

根据陕西省及邻省地震台网的地震记录，利用地震及工矿爆破的首波走时，采用地震层析技术，重建了渭河断陷及邻近地区的莫霍界面速度图象。并对速度横向不均匀性及其与地质构造、地震活动的关系进行了探讨     

云南及邻区应力应变场分区耦合特性初步研究

利用云南及邻区遥测台网记录到的6 361条近震数据，采用互相关系数法计算16个台站共64条S波分裂事件，同时收集了8个序列的S波分裂研究结果，初步给出了云南及邻区横波分裂的分布特征；应用哈佛大学给出的43个中强震震源机制解，利用其P轴方位角平均结果，给出了云南及邻区3个主要分区地壳应力场的最大主压应力方位；根据ldquo;中国地壳运动观测网络rdquo;基本网1999——2004年的观测资料，按观测点给出了云南及邻区的主应变率分布；此外，还搜集到云南及邻区的SKS分裂结果和Pn波各向异性资料.通过研究发现: ① 作为强震孕育主体环境的大陆岩石圈在横向上具有明显的分块特点 ② 大陆岩石圈的力学行为随深度而变化，具有明显的分层特性；③云南及邻区所含的各活动地块可能具有不同类型，GPS所反映的地壳变形信息可能受到块体类型控制；④云南及邻区的地壳S波分裂可能受其上地壳甚至地表构造影响较大.      

地震异常模糊识别综合预报指标的研究

应用模糊识别理论，计算分析了１９８０－１９９２年８月河北省及其邻近地区Ｍｓ５级以上地震前地震异常μ值的基本特征，给出了其震兆判别指标，这对该区地震综合预报方法的探索和丰富，具有积极的意义。     

东北地区中强地震与地磁总场强度异常变化关系研究

应用东北三省及内蒙古东部地区的12个地磁台站总场强度整点值资料,利用空间相关法研究了总场强度数据与黑龙江及邻近地区中强地震的关系,给出了该方法在黑龙江地区的异常参数,统计了黑龙江省及邻区地区2008年以来发生的级地震前的地磁空间相关异常的次数,对震前异常进行了系统的统计和分析,发现震前空间相关法都有较好的映震效能。     

上海及邻近地区介质参数的研究

在频率域里研究了上海及邻近地区的Q值、小震震源参数,初步得到如下结果:①以上海佘山为中心,平均直达P波Q值呈方向性分布。在相同震中距下,上海西面溧阳方向(?)值较高,上海北部南黄海方向(?)值较低;溧阳和南黄海地震活跃区域的(?)值比其邻近地震相对不活跃区域的偏高,②相同震级的地震相比之下,上海—溧阳方向的地震破裂尺度小,上海—南黄海方向的地震破裂尺度大;并且震级在2.5—4.0级之间的地震,破裂尺度的数值溧阳的比较集中,南黄海的则比较离散。     

THE INVERSION OF S-WAVE VELOCITY STRUCTURE IN NINGXIA AND ITS ADJACENT AREA USING BACKGROUND NOISE IMAGING TECHNOLOGY

In this paper, we use seismic waveform data of 90 seismic stations in Ningxia and its adjacent areas recorded between January 2012 and December 2013 to obtain the Rayleigh surface wave group velocity dispersion of the study area according to the noise imaging method and the 3-D S-wave velocity structure of the crust and upper mantle in Ningxia and its adjacent regions. The results show that within the depth range of 10~40km in Yinchuan graben and Liupanshan fault belt there exists a slow anomaly body, and with the increase of the depth this slow anomaly becomes an abnormal slow zone surrounding Lanzhou Basin between the massif arcuate structure of northeastern margin of Tibet Plateau and Alxa block. The 3-D S-wave velocity structure of the crust and upper mantle of the study area presents obvious lateral inhomogeneity. These results have important significance for the study of the dynamics of active tectonic zones and mechanism of strong earthquakes in Ningxia and its adjacent areas.     

川滇地块的震源力学机制、运动速率和活动方式

用 4 4 2次中强地震的震源机制解分析了川滇次级地块应力场的优势方向。使用 771次 3级左右地震的滑动角λ参数统计确定震源断层的错动方式 ,并用中强地震P波初动解的N轴仰角的统计分布结果得到的震源断层错动或滑动型式去佐证。拟合中强地震的矩张量速率式 ,计算了川滇次级地块各地震构造区的年均滑动速率 ,并进行比较。根据 1980— 2 0 0 1年川青地块、雅江地块和滇中地块边界断裂带跨断层短水准、短基线定期复测结果 ,分析了水平和垂向年均形变速率。川滇地块间的运动是不均匀的。川青地块的运动方向为SEE。雅江地块压应力场优势方向为SSE ,相对川青地块的运动速率更大。滇中地块承袭雅江地块的运动方向 ,略偏东。密支那滇西地块压应力场有 2组优势方向 ,存在向NE方向的推挤和SSE方向的逃逸 ,活动速率大     

强震系处于不同状态的k—T关系

地震区（带）的强震处于系统的前临界状态－－临界状态阶段，为高强度的强震系列活动，相邻的强震时间间隔Ｔ随时间呈现逐次递减的趋势；而在后临界态阶段为低强度的地震活动系列，Ｔ随时间有递增的趋势。ｋ为间隔序。可以ｋ＝Ａｅ＾ＳＴ关系分别描述二种不同状态的强震系列特征，对于前临界状态－－临界状态Ｂ〈０，后临界状态Ｂ〉０。以中国大陆及邻区，华北地震区和青藏高原北区的拟合ｋ－Ｔ关系，对这３个地震区的长期地震趋势进     

南海北部陆缘地震带基本特征及区域稳定性初步分析

讨论了南海北部陆缘断裂构造的格局及其活动性，提出南海北部陆缘地震带与邻区其它地震带有别的新观点，对该区各地震带的地震活动进行了探讨，分析了强震构造与活动断裂的关系。通过综合分析，将该区划分为强活动、中等活动和微弱活动三大区域。     

小震调制比在宁夏及邻区映震能力的研究

利用小震调制比的时间扫描方法对异常进行跟踪分析,通过对震例的研究发现,小震调制比的时间异常变化与宁夏及邻区的中强地震具有一定的对应关系。进一步分析认为,研究震前小震调制比的时间异常变化对把握宁夏及邻区中强震的发生具有一定的指示意义。