由地震折射剖面得到的沿RIOGRANDE裂谷的地壳构造

我们已经在白沙导弹基地沿 Rio Grande 裂谷的轴线向北350km,使用化学炸药作为震源,做了一个40台站的地震折射剖面。其中最好的一段剖面是于一九七六年完成的,它位于新墨西哥州的 Socoro 东南方向大约40km 处,与一九七五年的 COCORP 深反射剖面在距离震源80km 的 Abo Pass 处相交,该剖面的终端接近科罗拉多州和新墨西哥州的边缘。通过对这一剖面的解释得知此地区地壳厚度大约33km,上地幔 Pn 波速度值为7.6km/s(这里对可能的倾斜未做校正)。与之相对应的,过去在科罗拉多州的高原以西和在大平原以东地区所做的有关折射波,面波频散的研究都表明。这些地区的地壳厚度及上地幔的 Pn 波速度都比Rio Grande 裂谷地区大,其中科罗拉多高原地区地壳厚45km,Pn 波速7.8km/s;大平原地区地壳厚50km,Pn 波速8km/s。这些也就意味着:地壳在 Rio Grande 裂谷北新墨西哥州段下要薄10—15km。在我们一九七六年的记录剖面上最引人注目的特点是一个很强的,在20—130km 范围内具有很好相关性的反射相位。该相位是由地壳内部深为21km 的一个主要层位上 P 波的反射而产生的,P 波速度从6.0km/s 到6.4km/s 变化。走时曲线和合成记录的振幅模拟都表明:仅仅 P 波的相对速度差值为0.4km/s 是不足以解释如此强的反射波振幅的。显然在这个反射层中一定要存在一个异常低的横波速度才能与观测结果相适应。因此,这些资料就意味着下地壳层的顶部是一弱刚性带。由 Sanford 在 Socoro 附近所做的微震研究也说明了这个地方可能存在一个岩浆包体,其上表面位于19—20km 深处。在 Abo Pass 西部的 COCORP 观测结果在此深度范围内也已绘制出了一个强反射界面。我们根据 Sanford 东部和南部以及在COCORP 工区主要地震测点得到的资料认为:Socoro 岩浆体实际上应该是地壳内部广为分布的较低刚性岩层的一部分。     

青藏高原东北缘六盘山—鄂尔多斯盆地的地壳 速度结构特征

青藏高原东北缘六盘山—鄂尔多斯盆地深地震测深剖面沿近东—西向布设长约420km,跨越鄂尔多斯盆地、六盘山和秦祁地块。本文根据沿测线爆破地震的6炮记录截面图中,6个震相的到时资料,结合地震记录中的振幅信息,确定了沿剖面的二维纵波地壳速度结构。鄂尔多斯盆地的地壳平均速度为6.38~6.40km/s,地壳厚度为41.7~48.2km。六盘山地区的地壳平均速度最高为6.40~6.42km/s,地壳厚度最大为53~54km。六盘山以西秦祁地块的地壳平均速度最低为6.32~6.40km/s,地壳厚度为50.3~53km。整个莫霍面形态东浅西深,明显向西倾斜。鄂尔多斯盆地东侧的莫霍面深度最浅为41.7km,六盘山下方莫霍面的深度最深为54km。莫霍面首波Pn在220km之后出现,速度为7.8~8.1km/s。最后讨论了本区的深部特征和盆山结构关系。     

康定—渡口南北向构造带爆破地震测深的研究

本文通过对康定-渡口地区的爆破地震测深资料的分析,将该区地壳结构划分为上地壳和下地壳,它们在横向上被若干断裂所切割,而呈断块结构。地壳厚度由北向南减薄,在康定为56km,西昌54km,渡口52km。莫氏面由北向南也逐渐抬升。地壳平均速度为6.2—6.25km/s,Pn速度为7.5—7.6km/s。上地幔顶部出现速度异常。西昌地区壳下存在一厚度为22—28km,层速度为7.5—7.6km/s的壳幔过渡带。区内某些地段近地表处存在有速度为6.1—6.3km/s的高速体。地壳中部9—14km处,存在5.7—5.8km/s的低速层。     

华南地区岩石圈地壳速度结构数据处理

利用从地球物理综合剖面上取得的P波速度数据,进行数据处理归类,按照VP速度值的大小,结合地质分析,将华南地区岩石圈地壳划分出上、中、下地壳(上地壳P波速度<6.2 km/s,中地壳P波速度6.2～6.7 km/s,下地壳P波速度>6.7 km/s).计算出地壳各层的平均速度和厚度值,以及整个地壳的平均速度和厚度值,为进一步研究地球内部结构特征及其动力学过程提供重要的依据.     

新疆地学断面（泉水沟—独山子）深地震测深成果综合研究

新疆地学断面 (泉水沟 独山子 )深地震测深剖面的分段成果已经先期分别发表 ,根据已经发表的资料 ,本文着重全线震相的对比 ,并讨论地壳构造与地质演化的关系。该剖面全长约 12 0 0km ,南起西昆仑山 ,穿过塔里木盆地 ,跨越天山 ,止于准噶尔盆地南缘。该剖面共设 12个炮点 ,共用炸药 2 0t,投入地震仪 12 0台 ,共获有效三分量记录 973个。在折合时间记录截面图上识别出 6个震相 (Pg,P2 ,P3,P4,Pm,Pn) ,经走时反演和射线追踪拟合获得速度结构模型。最终的模型显示塔里木盆地主体的地壳厚度为 3 8～ 4 6km ,而且塔里木南缘的Moho界面南倾 ,与结晶基底南倾的角度大体一致。从塔中隆起至西昆仑山前 ,Moho面深度从 4 0± 2km加深到 5 7km ,但继续向南深入到西昆仑北坡之下 ,Moho产状变平 ,深度减小到 5 4km。以西昆仑北坡基底抬升、下地壳增厚和山前凹陷内存在巨厚沉积的观测事实为依据 ,推断塔里木盆地南缘地壳向西昆仑山下俯冲 ,但俯冲的距离和深度可能有限。天山地区观测到了清楚的Pn 震相 ,速度为 8.15km/s。整个天山地区Moho平均深度为 5 2km ,地壳结构复杂 ,其中地壳为 3～ 7km厚 ,速度值 5 .6km/s的低速层。中天山之下的Moho略显隆起 ,中、北天山交界处Moho明显错断。地壳内部各层厚度横向变化较大 ,具     

美国大陆反射剖面测量协会在里约格兰德裂谷上所进行的地震反射波法研究

较大的隐伏在地堑内部的地垒,一些大的侵入体,形变的变质岩体。地壳和地幔的分界面以及在地壳中部的岩浆集聚地带的地质特征,可以由大陆反射部面测量协会(COCORP)在里约格兰德裂谷(Rio Grandl rift)上所进行的工作来说明。作为其规划的部分工作。即把先进的地震反射技术应用于研究大陆地壳上的一些主要的地质问题.该协会在一九七五年和一九七六年于新墨西哥洲的Socrro 附近收集了二十四次迭加的155公里地震反射资料.其中包括一条长八十公里的穿过该裂谷的横向剖面,它西起 Sierra Iucero,东至 Manyano 山区。迭加反射剖面表明至少三十五公里的深度.可得到相关的反射能量。从这些研究结果中可以看出,该裂谷内的前寒武系基底被大角度的正断层普遍破坏。这就导致了实际所存在的隐伏的地形。在 Albuquerque 盆地的西南部发现了一个大的隐伏地垒,它大概和附近的 Sierra ladron 地块是相关的。这个裂谷的西部边界是被一个以中等角度(约40°)向东倾斜的反射层所划分。这个顷斜面在 Monte largo 先把地槽的两边缘和地层表面相交。裂谷的东部边界是与一个大倾角带状带有关.这一地带被一个相关反射的断块所确定,一直延伸到地壳的基底。裂谷内的基底特征是.无相关的地震能量的地震透射带,可能是均匀的深层岩体以及主要是很多短的(不足5公里)不连续的反射层段的地带。后一种看法是指对相应构造大量的破坏,例如,在一个形变的变质岩体中也许得到这种现象。在地壳中部深度,强而复杂的 P 波反射层在深度和倾斜方面同以前确定的岩浆体相对应。合成地震记录及频谱研究表明观察到的波形和地壳中低速的局部熔融体物质是一致的,但是对这种物质又不是唯一的。地震剖面显示了在地壳底部分层反射带复杂的间断性.而不是经常从折射的结果推断出那种简单的莫氏界面模型。地壳中的构造变化是该协会用反射剖面绘制的,这种构造变化也许在里约格兰德裂谷的发展过程及后来发生的演变中起着重要作用。     

华南地壳及壳幔过渡带泊松比及其地质意义

地震波泊松比蕴涵着丰富的地质信息,根据泊松比可以识别地壳岩石的基性程度,进而分析地球动力学与成矿背景。本文搜集整理了国家地震科学数据共享中心等数据平台自20世纪80年代至2017年底的天然地震震相资料,经过数据筛选,得到华南研究区内M≥2.0级地震事件11410个。通过最小二乘法拟合数据的走时-震中距关系直线方程,得到Pg波平均波速6.11 km/s,Sg波平均波速3.60 km/s,首波Pn波平均波速8.06 km/s,Sn波平均波速4.59 km/s。在此基础上,求得华南地壳平均波速比Vp/Vs为1.697,由公式计算得到华南地壳的平均泊松比为0.234,壳幔界面附近的平均波速比Vp/Vs为1.756,计算得到壳幔界面附近的平均泊松比为0.260。走时反演给出的泊松比结果显示扬子地块、华夏地块以及东南沿海地壳的物性差异。华夏地块与扬子地块之间存在大面积的低泊松比异常区,与江南造山带存在良好的对应关系;而东南沿海、钦杭成矿带泊松比明显较高,解释为幔源物质注入地壳的结果。     

中国大陆科学钻探场址区的地壳速度结构特征

为了深入研究大别—苏鲁超高压变质带的深部结构及空间展布特征, 进一步揭示该超高压变质形成的动力学过程, 在中国大陆科学钻探场址区进行了广角反射/折射地震测深调查.根据广角反射/折射地震测深的资料研究, 建立了中国大陆科学钻探场址区的地壳纵波速度结构.从纵向上来看, 研究区域的地壳结构可划分为上、中、下3层: 上地壳的速度小于6.2 0km/s, 厚10余km; 中地壳的速度为6.4 0km/s, 厚亦为10km左右; 下地壳的速度为6.6 0km/s.地壳厚度为31km左右, 且其地壳的平均速度为6.30km/s.上地壳中的速度倒转指示了超高压变质体在地壳内部的空间分布, 且超高压变质体在大陆科学钻探场址及其附近的下部呈现为一隆起形态.      

拉张速率和岩石圈流变结构对大陆岩石圈破裂影响的数值模拟研究

拉张速率和岩石圈流变结构是影响大陆岩石圈破裂的重要因素,共同控制大陆裂谷的演化过程,最终形成不同结构的被动大陆边缘.本文通过热?动力学数值模拟,分析了拉张速率和岩石圈流变结构对初始裂谷形态及最终大陆边缘结构的影响.模拟结果显示,在不同下地壳厚度(15 km或20 km)和拉张速率(半拉张速率为2～50 mm/a)条件下...     

南海东北陆缘的地壳速度结构及其构造意义: 来自广角地震剖面的约束

南海东北部深部地壳结构蕴含着南海陆缘伸展张裂过程的重要信息。在南海东北陆缘布设的一条广角地震测线(DP13)沿NW-SE方向依次穿过东沙隆起和台西南盆地。本文利用射线追踪和正演走时拟合软件RayInvr构建地壳纵波速度结构,模型表明：沉积层速度1.6～4.6 km/s,厚度0.5～3.8 km,横向分布不均匀,沉积基底起伏剧烈;莫霍面埋藏深度由陆架区的25.5 km急剧减小到陆坡下方的13 km,随后向下陆坡远端增深至16 km;陆架处东沙隆起下方地壳厚度从～25 km减薄到～21 km,下陆坡远端地壳厚约10～13 km,地壳拉张因子分别为1.3～1.5和2.6～3.1,表现为轻微和中等减薄;陆坡区台西南盆地内地壳厚度从17 km急剧减薄至7～8 km,地壳拉张因子高达4.6,呈超伸展减薄;地壳厚度由陆向海非单调减薄,地壳伸展具有明显的空间差异性;陆架-上陆坡和下陆坡下地壳底部发现两个相对孤立的不连续高速体,速度分别为7.0～7.5 km/s和7.0～7.3 km/s,厚度分别3～5 km和1～3 km,前者位于古太平洋俯冲带前缘,几乎与南海东北部高磁异常重叠,推测由中生代古太平洋板...     

攀西古裂谷地区深部热流

在实测地表大地热流、岩石放射性元素含量以及生热率的基础上,作者计算了攀西古裂谷地区的深部热流值(q_r)及地壳上部放射性元素富集层厚度(D),即分别为38.4mw/m~2和15.7km。与世界上其它地区相比,本区具有较高的深部热流值和较大的D值。笔者进一步阐明,较大的D值是攀西古裂谷地区地壳分异程度差在地热上的反映,而较高的q_r值表明本区来自地壳深处上地幔的热量比较大,这与攀西古裂谷地区的整个地质发展历史相一致。     

利用接收函数研究重庆及周边地区地壳结构

利用中国地震台网33个台站记录的远震资料,采用接收函数扫描法和线性反演方法,对重庆及其邻区的壳幔速度结构进行了研究,获得了研究区内地壳厚度、Vp/Vs以及壳幔速度的分布特征。研究结果表明:重庆区域地壳厚度最厚为CHK台站,为50.4km;最薄为ROC台站,为38.5km;中部地区厚度为41～45km。在所设定测线A—A'上,莫霍面有一定起伏,四川盆地处浅层速度偏低,在WUL台处发现台站下方8～10km处有低速异常,推断这个很薄的低速区很可能是导致川东薄皮褶皱构造的滑脱面。     

基于深地震测深的深部动力学研究方法和应用

深地震测深是探测壳幔岩石圈精细速度结构、探讨岩石圈变形和演化过程的一种有效方法,在青藏高原隆升、克拉通裂解等大陆动力学研究中已发挥了重要的作用。然而,地震测深方法与深部动力学研究的结合尚处于现象描述为主的状态。因此,本文对前人利用深地震测深资料进行深部动力学研究的相关方法进行了回顾与总结:宽角反射/折射地震震相特征具有明显的动力学响应,是进行动力学研究的基础;通过速度结构对比可以确定不同地壳速度结构模型所对应的构造单元及其演化过程,地壳厚度和泊松比等参数可以用于地壳变形模式的讨论,壳内高速和低速异常体反映了不同动力学过程对地壳的改造;人工地震S波资料与Pn波速度可以用于壳幔各向异性的研究,为动力学演化过程研究提供独立的观测证据;运用现代构造解析方法可以构建不同的地壳结构—动力型式,进而通过壳幔结构的解构恢复岩石圈演化过程;此外,地震测深资料可以约束地壳成分结构,为动力学数值模拟提供岩石流变参数等资料。本文对于充分挖掘深地震测深资料在动力学研究中的应用价值至关重要,对于加强地震测深同其他学科的交叉研究也具有重要意义。     

青海东部地壳速度结构特征研究

测区的爆破地震测深资料研究结果表明 :自南向北 ,莫霍面呈现为阶梯状展布。羌塘地块具有最厚的地壳 ,厚约 76km ,平均速度为 6.35km/s ,并以金沙江缝合带为界 ,将其同巴颜喀拉地块区别开来。金沙江断裂向北北东方向缓角度插入巴颜喀拉地块之下 ,其莫霍面在玉树以北至清水河一带发生明显的错动 ,地壳减薄至 68km ,平均速度亦减小到 6.30km/s。东昆仑隆起带作为测区一个东西向狭窄的构造块体 ,其下的莫霍面再次抬升。然而 ,在柴达木盆地或其东缘 ,地壳近乎透明 ,地壳厚度减小到 64km ,平均速度也减小为 6.2 6km/s。在祁连南缘 ,地壳厚度又有增大的迹象 ,在东昆仑与祁连相接壤的青海湖南缘断裂一带 ,莫霍面在其南北两侧有明显的落差 ,且南浅 ( 58km)北深 ( 62km) ,反映了祁连构造域同东昆仑构造域之间的深部构造差异特征。同时 ,以东昆仑隆起带为轴 ,南北两侧的速度结构存在着明显的差异 :南部地区的地壳中部 10～ 30km之间存在一个速度为 5.80～ 5.85km/s、厚约 12km的低速层 ;然而在北部地区的柴达木东缘 ,不仅没有低速层出现 ,而且下地壳的地震波速明显偏小。这种速度结构上的明显差异似乎指示着青藏高原的北部边界就是昆仑隆起带的北缘。     

龙门山及其邻区的地壳厚度和泊松比

根据龙门山及其周边地区(26°～35°N,98°～109°E)的132个台站的宽频带远震记录,使用H-k叠加方法计算地壳厚度和波速比.结果表明该区域的地壳厚度总体变化是:从东向西增加,东部的最小厚度为37.8km,西部的最大厚度是68.1 km,其中横跨龙门山断裂带的地壳厚度变化最大,从东南的41.5km增加到西北的52.5km.根据Airy均衡理论,用台站的高程和观测地壳厚度数据求得最小二乘意义下的壳幔密度差为0.649g/cm3,平均地壳厚度为37.9km.龙门山及其邻近地区基本上处于均衡状态.松潘-甘孜地体北部和西秦岭造山带具有低泊松比(v<0.26),扬子地台的西南部具有低一中泊松比(v<0.27),松潘-甘孜地体南部、三江褶皱带和四川盆地具有中一高泊松比(0.26≤P≤0.29).该地区的泊松比空间分布不支持青藏高原东部广泛分布的下地壳流的假说.龙门山断裂带南段及其附近地区的高泊松比(v≥0.30)可以看成是地壳具有较高的铁镁质组分和/或存在部分熔融.该地区下地壳可能是处于富含流体和温度较高的部分熔融状态.松潘-甘孜块体南部的上地壳物质向东运动,受刚性强度较大的扬子地台的阻挡,导致沿龙门山断裂带产生应变积累.当断层被地壳流体弱化,积累的应变能量快速释放,产生汶川Ms8.0地震.     

昆仑山深部结构与造山机制

本文根据INDEPTH-Ⅳ剖面所做的地质?地球物理探测所取得的资料,进行综合研究,提出了一个新的昆仑山造山模式,论述了:(1)在早二叠世松潘—甘孜洋向昆仑—柴达木地块下俯冲使地块南缘形成陆缘弧和弧后拉张区,使昆仑—柴达木地块在持续碰撞挤压过程中,分别形成了造山带与古近—新近纪盆地的不同构造演化特征;(2)昆仑地段老结晶基底在地块对挤中不断向上抬升成山,同时又受到强烈剥蚀,使老结晶基底及深成岩呈现在地表;南昆仑地块则沿昆仑地块中央断裂向北逆冲到北昆仑地块之上,断裂深10 km;昆仑地块没有发生向北逆冲推覆到柴达木地块上;(3)昆仑地块地壳增厚主要发生在中地壳(6.2~6.6 km/s),是中基性岩石层的增厚;(4)柴达木盆地作为昆仑弧弧后拉张地带,随昆仑造山隆升而下沉,新生界陆相沉积达12~14 km厚,由“沉积”与“挤入”两个作用造成了地壳增厚;结晶基底发生断陷形成新裂谷,裂谷宽度约12 km,深度约4 km,导电带显示裂谷通过断裂与深部发生热流体联系;(5)再次确定了,柴达木盆地莫霍界面深52 km,昆仑山的莫霍界面深65~70 km,莫霍界面台阶位于格尔木附近(185 km距离处);(6)松潘—甘孜地体复理石层厚度为10~14 km,其下面的6.2~6.3 km/s 均匀速度层(同时有高导电性显示)是本地块所特有,推测为残留洋壳的堆积,约15 km厚;浅层通过古近—新近系风火山推覆系增厚,另在中地壳部位挤入了15 km厚岩层;(7)否定了亚洲岩石圈地幔向柴达木地块地幔岩石圈之下俯冲的模式,提出印度大陆地幔岩石圈从高喜马拉雅下拆离成两层,并沿高原地壳底部向北伸展,直到中祁连山之下,成为高原南北对挤过程中岩石圈地幔长度调节的新方式?     

昆仑山深部结构与造山机制

本文根据INDEPTH-Ⅳ剖面所做的地质、地球物理探测所取得的资料,进行综合研究,提出了一个新的昆仑山造山模式,论述了:(1)在早二叠世松潘—甘孜洋向昆仑—柴达木地块下俯冲使地块南缘形成陆缘弧和弧后拉张区,使昆仑—柴达木地块在持续碰撞挤压过程中,分别形成了造山带与古近—新近纪盆地的不同构造演化特征;(2)昆仑地段老结晶基底在地块对挤中不断向上抬升成山,同时又受到强烈剥蚀,使老结晶基底及深成岩呈现在地表;南昆仑地块则沿昆仑地块中央断裂向北逆冲到北昆仑地块之上,断裂深10 km;昆仑地块没有发生向北逆冲推覆到柴达木地块上;(3)昆仑地块地壳增厚主要发生在中地壳(6.2~6.6 km/s),是中基性岩石层的增厚;(4)柴达木盆地作为昆仑弧弧后拉张地带,随昆仑造山隆升而下沉,新生界陆相沉积达12~14 km厚,由"沉积"与"挤入"两个作用造成了地壳增厚;结晶基底发生断陷形成新裂谷,裂谷宽度约12 km,深度约4 km,导电带显示裂谷通过断裂与深部发生热流体联系;(5)再次确定了,柴达木盆地莫霍界面深52 km,昆仑山的莫霍界面深65~70 km,莫霍界面台阶位于格尔木附近(185 km距离处);(6)松潘—甘孜地体复理石层厚度为10~14 km,其下面的6.2~6.3 km/s均匀速度层(同时有高导电性显示)是本地块所特有,推测为残留洋壳的堆积,约15 km厚;浅层通过古近—新近系风火山推覆系增厚,另在中地壳部位挤入了15 km厚岩层;(7)否定了亚洲岩石圈地幔向柴达木地块地幔岩石圈之下俯冲的模式,提出印度大陆地幔岩石圈从高喜马拉雅下拆离成两层,并沿高原地壳底部向北伸展,直到中祁连山之下,成为高原南北对挤过程中岩石圈地幔长度调节的新方式。     

华北地区地壳P波三维速度结构

1968年邢台地震以后的30余年中, 中国地震局系统先后在大华北地区布置30余条、近20000km的人工地震宽角反射/折射深地震测深(DSS) 剖面, 用以研究地壳及上地幔顶部的速度结构, 取得了大量研究成果.但以往的研究明显的不足是未能形成华北区域性的地壳三维速度结构模型, 从大区域的角度为研究华北地区地壳深部构造特征提供地震学方面的依据.因此, 在现已发表的DSS剖面资料的基础上, 选择了14条测线的资料, 利用地理信息系统(ARC/INFO) 的“矢量化”功能, 以及克里格数据网格化技术构建华北区域性的地壳三维速度结构模型, 从而对华北研究区内地壳三维速度结构的特点得到如下认识: (1) 华北地区地壳表层P波速度变化幅度大, 平面结构较复杂, 大体上划分为相间排列、走向趋势以北西向为主的3个速度区.海河平原和渤海湾的低速带是研究区范围内速度最低的低速区.资料的情况说明, 研究区内沉积盖层的地质构造与上地壳构造之间虽有一定继承性, 但也存在较大差别. (2) 总体上看, 在华北研究区内地壳的P波速度随深度增大而增大, 但局部地区出现速度倒转的现象, 东区的海河平原低速异常逐渐消失, 而西区的山西地堑则以相对低速异常特征为主.区内地壳以太行山脉为界, 划分为东、西两区; 东部和西部, 结晶基底以上地层的构造方向不完全一致; 东部的黄淮海地块, 区域构造以北东向为主, 而西部包括山西地块和鄂尔多斯地块东缘, 其构造方向则以北西向为主. (3) 根据莫霍面的形态特征, 研究区地壳可大致划分为6个区块; 在山西地块范围内, 莫霍面呈近南北向的凹陷带, 地壳厚度大; 内蒙古地块南缘和燕山地块南部, 莫霍面表现出褶皱带的构造特征, 其延展趋势为近东西方向; 鄂尔多斯地块东缘, 莫霍面构造相对复杂, 呈近北西向凸、凹相伴的褶皱; 黄淮海地块(华北裂谷带中、北部) 为莫霍面隆坳区, 隆、坳相间排列, 构造较复杂, 但从整体上看, 这是全区莫霍面最浅的隆起区段; 鲁西台背斜主要为莫霍面断陷区, 其断陷带沿枣庄—曲阜一线向北西方向延伸.      

二维初至波层析成像揭示的北祁连—阿拉善南缘浅层地壳结构

北祁连造山带—阿拉善南缘位于青藏高原东北缘及其以北地区, 其地壳结构记录了早古生代以来祁连山、河西走廊盆地、合黎山及相邻盆地之间的盆山演化历史及耦合关系, 对其地壳浅层速度结构的探测有助于揭示该区浅层地壳结构及构造变形的演化历史。本文利用北祁连—阿拉善南缘225 km长的深反射地震剖面的初至波(Pg震相)数据, 通过层析成像反演方法, 获得了沿线2 km以浅的上地壳P波速度结构。其主要特征为: 酒东盆地的沉积盖层厚度最大可达2 km, 盆地深度的南北差异可能与阿拉善地块与祁连造山带间的挤压作用相关; 民乐盆地的平均深度为1.5 km, 该盆地内的速度等值线弯曲形态反映了盆地在新生代之后不同的抬升和剥蚀速率; 银额盆地的沉积厚度至少在1.5 km左右, 且盆地内沉积地层产状较为平缓; 榆木山构造带南北两侧的酒东盆地与民乐盆地虽然地表高程相差近1 km, 但具有近乎相同的速度结构和沉积厚度, 推断榆木山构造带的隆升与其南北两侧的两个断层背冲作用有关; 此外, 反演得到的P波速度结构揭示了沿线发育的多条断裂和块体边界位置, 为讨论青藏高原东北缘向北扩展与阿拉善地块挤压作用提供了新的证据。     

冈底斯中东部底垫-俯冲转换带附近地壳上地幔结构远震P波层析成像研究

利用冈底斯中-东部197个宽频带天然地震台站记录到的数据和远震P波走时层析成像方法,获得了该区域的P波速度扰动图像。层析成像结果显示研究区地壳和上地幔地震波速度结构存在着复杂的空间变化。首先,在藏南拆离系断层(STD)以北的特提斯喜马拉雅地壳中存在着较强的低速异常,但是该低速异常的北端在远离裂谷带的地方并没有明显越过雅鲁藏布江缝合线(YZS),这与前人的观测结果略有不同;在亚东-古露(YGR)和措美-桑日(CSR)裂谷带的下方存在低速异常,但异常强度都没有前者大;在两个裂谷带之间的拉萨地块中-南部,地壳表现为强高速特征。这些结果表明,影响青藏高原地壳构造演化的"地壳通道流(Crustal Channel Flow)"在藏南主要分布在特提斯喜马拉雅地区,在雅鲁藏布江缝合线以北的冈底斯地区,可能主要局限于沿裂谷带分布。其次,被解释为印度岩石圈地幔的上地幔高速异常,在研究区西部,抵达了雅鲁藏布江缝合线以北100km或更远的地方,而在研究区东部,并没有越过雅鲁藏布江缝合线,而是停留在缝合线以南~100km的高喜马拉雅下方,印证了前人给出的印度板块俯冲角度在研究区附近存在东西向变化的层析成像结果。此外,我们的层析成像结果还印证了冈底斯东南侧的上地幔低速异常根植于上地幔底部,我们认为该现象可能与巽他块体的顺时针旋转引起向东俯冲的缅甸弧向西后撤有关。