陕西省数字地震台下方壳幔速度结构研究

利用广义反、透射系数的传递矩阵计算理论地震图，用快速模拟退火法搜索最佳模型，通过与地震台站实际记录的P波波形进行拟合对比，反演了陕西省13个数字地震台下方的P波速度结构。台站分布区域涉及到秦岭造山带、渭河盆地及鄂尔多斯地台三个构造区域。结果显示，3个构造区的地下速度结构差异明显，呈现了各自的构造特点。其中秦岭造山带上地壳乃至地表速度高，中下地壳出现多个低速层，可能与岩石脱水、构造滑脱带等有关；渭河盆地内上中地壳高低速度层交替出现，反映了断层活动在浅部的影响；鄂尔多斯地台有部分台站保持稳定的匀速构造。反映了古老地台地层稳定发展的特性，部分台站受到后期改造，低速层位增多。因为变化剧烈的台站分布在盆地的南部和西部。而且震源机制解显示该区主应力场方向为近东西向，可以说秦岭北缘的断裂作用以及后来来自青藏高原的挤压应力是导致渭河盆地形成和发展的主要因素。最后我们讨论了速度结构与强震、地震分布以及不同构造演化的关系。     

河北省强震区内外深部S波速度结构特征研究

利用短周期记录的S波记录反演了沙城老震区及其邻区共3个台站下方的剪切波速度结构，并进行了对比分析。结合以前得到的邢台、唐山震区及其附近5个台站的速度结构，发现强震区具有几个大致相同的构造特征，即：（1）地壳厚度低于周围台站；（2）S波低速层速度低于周围地区，高低速层差异大；（3）具有较低的上地幔S波速度；（4）强震往往发生在低速层上面的高速层内或高低速层交界面上；（5）易震层往往是两个低速层夹持的高速层等，并对这种结构易于发震的机理给出了分析。总之强震的发生是与低速层紧密相磁的，而剪切波对于反映低速体构造非常敏感，因此S波速度结构研究对于揭示强震的深部构造背景，深入研究震源机制都是很有意义的。而且，强震我所共同具有的这种特征为我们今后强震危险区的划分和强震地点的预测提供了较为科学的依据。     

剪切波速度结构研究方法综述

本文列举了目前国内外非常流行的几种剪切波速度反演的方法,介绍了各种方法的基本计算原理,并对不同方汉进行了对比,指出了各自的优缺点以及今后发展的方向.     

Upper mantle P wave velocity structure of the northern part of China and Mongolia

ｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｆｉｎｅｒａｄｉａｌｖｅｌｏｃｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｕｐｐｅｒｍａｎｔｌｅｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｍａｎｔｌｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａ...     

山西省部分台站下方S波速度结构研究及与地震关系探讨a

收集山西省数字台网记录的深源远震S波，采用S波理论波形拟合的方法，获得了山西省境内共6个台站下方的剪切波速度结构． 结果显示， 该省区域内地壳厚度普遍较厚，其中4个台站地壳厚度均在40 km以上；同时地壳均为高低速层相间结构，且不同地区的台站呈现不同的速度结构特征，同一构造区域周围的台站显示了区域相似的特点．最后，结合多次中小地震的优势深度层位，讨论了多震层与高低速层结构的相关性．      

缅甸弧及邻区的壳幔S波速度结构与动力学过程

用适配滤波频时分析技术处理了锡龙（SHIO）、清迈（CHTO）、昆明（KMI）和拉萨LSA）台记录的长周期数字化面波记录,获取了穿过缅甸弧及周边地区的530条路径的Rayleigh波频散,这些频散的周期范围为10.45～105.03 s.在此基础上,以分格频散反演方法从混合路径频散中提取了1°×1°网格内的纯路径频散,并且由网格内的纯路径频散反演出深达200 km的S波速度结构,最后重建了缅甸弧及周边地区的S波速度三维结构.所得结果表明：大致以实皆断裂为分界,其东部地壳波速较低,其西部地壳波速较高.印度-缅甸地区岩石圈厚度为110～130 km,上地幔顶部S波速度为4.3～4.4 km/s;而缅甸弧东侧的滇缅泰地块下方为一低速地幔柱上涌区,其宽度为150～200 km左右,这里的岩石圈厚度为70～80 km,上地幔顶部S波速度为4.1～4.2 km/s.另外,S波速度结构还反映出这一构造格局呈南北向的空间展布,并且与该区地震震源分布、断裂走向、火山分布有很好的对应关系.     

新疆天山地区壳幔S波速度结构特征及变形分析

天山地区地质构造复杂,地震活动频繁,其壳幔变形和深部结构一直受到学者们的高度关注.然而,由于天山地区地震台站资料较少,致使壳幔变形研究结果与解释存在诸多争议.本研究利用在天山地区（40°N-46°N,78°E-92°E）新布设的11个流动宽频带地震台站和该地区39个固定台站的观测资料,采用接收函数与面波联合反演方法,获得了研究区地壳厚度及壳幔S波速度结构.反演结果显示天山地区（41.5°N-44°N,78°E-88°E）平均地壳厚度为56 km,塔里木盆地（40°N-41.5°N,79°E-90°E）、准噶尔盆地（44°N-46°N,82°E-90°E）和吐鲁番盆地（42°N-43°N,88°E-90°E）具有较厚的沉积层,地壳平均厚度为43 km、53 km和46 km,整体表现为天山厚、盆地相对较薄的特征;在研究区南天山的最高峰（42°N,80.5°E）及北天山的最高峰（43.5°N,86°E）附近,中下地壳存在较厚的低速层,我们认为在强烈挤压作用下低速、低强度的中下地壳强烈变形可能是导致该区域快速隆升的主要原因.在研究区中部,位于塔里木盆地与准噶尔盆地之间的天山地区,中下地壳及上地幔均存在低速层,且盆地莫霍面向天山倾斜明显.结合前人的研究成果推测,在南北向构造挤压应力作用下,塔里木盆地与准噶尔盆地发生了向天山造山带方向的双向壳幔层间插入俯冲.在研究区东部,塔里木盆地东北缘与天山东部接触带的地壳内没有明显的低速层,推测应处在早期挤压变形状态,该区域的壳幔边界为缓变的速度梯度带,可能与上地幔热物质侵入或渗透有关.

     

Preliminary study of the uppermantle P wave velocity structure beneath central Asia

The travel-times of multi-bounce P waves have been used to investigate the lateral heterogeneity of the uppermantle P wave velocity structure beneath north-west part of China and middle Asia. The synthetic seismograms of P and PP waves for seven large Chinese continental earthquakes were calculated by using the WKBJ method. The PP-P residuals, which reflect the P wave structure of the midpoints of the seismic rays, were calculated by using the WKBJ method, The results show that: the uppermantle wave structure beneath Russian platform in the middle Asia area, the Seytho-Turanian and the west Siberian platform is similar to that of Canadian shield; the uppermantle P wave velocity in the fold system of west China, the center Asia fold system in Russia, and Kazak fold system is lower than that of Canadian sheild. It seems that the velocity structure is related to the tectonic structure. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,14, 479–484, 1992.     

天然地震频率范围内首都圈地区近地表S波速度结构c

近地表沉积层的S速度结构是强地面震动模拟和地震灾害估计的重要参数,尤其是浅部的S波速度结构在工程上具有重要的应用意义．目前大部分资料来源于工程钻孔或工程地震探测,很少有地震波频率范围内的S波速度结构,或者深度达数百米的S波速度结构．通过对天然地震的井下摆波形记录的分析,提供了一种测量地震波频率范围深达数百米的S波速度的有效方法．收集了首都圈地区44个井下摆的近震记录,利用广义射线方法确认了直达S波及其在地表的反射波震相,并通过测量不同台站上两个震相的到时差,获得了首都圈地区浅层100——500m 深度范围的S波速度结构．研究发现,浅部100m 的平均S波速度低于300m/s．当深度增加到500m 时S波速增加到800m/s,平均速度梯度为0.8 （m/s）/m．研究结果表明,井下摆地震记录波形是研究沉积盆地浅层S波结构的重要资料,将为沉积盆地的强地面震动模拟提供重要基础参数．      

山西临汾流动地震观测台址P／S波速度结构测试

用单孔检层法测定山西临汾流动地震观测台址两个钻孔的P／S波速度结构,为研究地震观测台址速度结构对地震波接收效果的影响提供基础资料。与常规P／S波测井不同的是,在P波速度测试中采用高频24道水听器串共炮点接收,有效降低单点多炮接收因重复性问题带来的零时误差,提高P波速度测定的精度。该方法可为类似工程场址的高精度P／S波速度测试提供新途径。     

利用地脉动信息约束沉积层区域台站下方速度结构反演

利用接收函数和地震面波频散联合反演台站下方速度结构,已成为一种常用技术.联合反演结果能同时匹配两个不同数据集合,使得解的非唯一性在一定程度上得到了有效抑制.然而对于现有地震台站分布,短周期面波由于受多种因素的影响,可以获得的有效频散资料较少,层析成像的横向分辨率较低,难以反映台站附近局部介质真实的频散特性,而且这些面波...     

苏鲁地区剪切波速度结构研究及与地震关系探讨

利用S波纯波形拟合法以及T函数法反演了苏鲁地区壳幔剪切波速度结构,并利用长周期P波T函数反演得到了连云港和莱阳台下方800km深度的速度结构。结果显示:(1)苏鲁地区大部分台站地壳表层及上地壳浅部速度偏高,分别对应高压、超高压物质和古老基底出露地区;(2)沿郯庐断裂带分布的台站均显示明显低速层,并具有北浅南深的特点;(3)连云港和莱阳台超深度反演结果显示两台均在150km深度下出现高速层,反映扬子板块的俯冲深度为100km以下,俯冲板片厚度在100km以上;板片拆离下沉深度甚至达到300km或者更深;(4)地震深度分布与低速层关系密切,沿郯庐断裂和烟台—五莲断裂的中小地震震源深度都比较深,有的甚至达到地壳的底部,反映这两条断裂目前切割深度都比较大,而且地幔物质相对比较活跃。     

太行山构造带壳幔结构分段性特征

分别利用纯S波波形反演和T函数法计算了太行山构造带及其邻近地区100km以上的壳幔剪切波速度结构,结果显示太行山构造带在南、中、北段的壳幔结构存在明显差异。南段邢台邯郸地区地壳中比较突出的特点是下地壳存在一个厚度近10km的低速层;中段石家庄—保定地区靠近山脉的各台地壳结构相对比较稳定,越向盆地区发展,结构愈加复杂化;北段到达北京地区,由于该区是太行山与燕山构造带的交汇地区,中下地壳出现薄高低速转换层位,呈现不稳定状态。沿太行山构造带东缘是地震活动带-河北平原地震带,通过对比速度结构与地震空间分布,发现不同区段小震分布特点与地下低速或不稳定结构关系密切。结合该区域上地幔速度结构特征,认为太行山中段与华北地区中新生代以来的岩石圈大规模减薄运动关系密切,而南北两段当前地幔物质比较活跃,构造运动相对更为强烈。     

Three dimensional shear wave velocity structure of crust and upper mantle in South China Sea and its adjacent regions by surface waveform inversion

IntroductionHistorically, surface waves provided much of our understanding of the lateral heterogeneity in the crust and the upper mantle, especially in oceans or desert areas. Traditional method utilizes the great circle theorem for surface waves. It assumed that surface wave propagates along the great circle connecting epicenter with station. Firstly, traditional surface wave analysis was carried out by using multi-frequency-filter dispersion analysis to acquire the group or phase velocity d…     

中国东北地区地壳上地幔三维S波速度结构

收集了中国东北地区159个固定地震台2011年1月至2012年6月和27个流动地震台2011年1月至2011年6月间的垂向连续记录,根据噪声成像方法得到研究区（105°E-135°E, 39°N-52°N）较短周期（8~30 s）的瑞雷波群速度和相速度频散资料,再结合该区已有的天然地震长周期瑞雷波（36~145 s）的群速度频散资料,我们反演得到了中国东北地区200 km以浅深度范围内的三维壳幔S波速度结构,并得到了该区的岩石圈厚度分布图.结果表明：研究区中、下地壳S波速度结构的横向分布,在重力梯度带两侧有很大的不同,以东地区显示为大范围的高速,以西地区则呈现为大面积的低速;松辽盆地下方岩石圈地幔表现为显著的高速,岩石圈地幔底界面深度可能在90~100 km,薄的岩石圈盖层暗示东北地区的岩石圈可能发生了减薄;郯庐大断裂下方呈现出大范围的比较显著的低速特征,断裂下方上地幔顶部可能有热物质活动.     

山西中部中等地震前地震波异常特征

以山西太原遥测台网7个子台(榆次,东山,平遥,太谷,交城,汾阳,介休)和太原台十几年的地震观测资料为基础,分析几次中等地震前地震波波速比,振幅比,地震波初动符号,S波衰减率,尾波持续时间的异常。结果表明,地震波参数的分析可以提取中等地震前的异常信息,在1991年忻州5．1级地震的前兆异常反映明显。     

FMTT方法研究华北及邻区上地幔P波速度结构

本文利用华北地震科学台阵190套宽频带地震仪在2006年10月至2009年3月记录的远震事件,采用波形互相关技术提取了52414条P波初动到时数据,进一步使用FMTT (Fast Marching Teleseismic Tomography)方法,获取了华北克拉通中、东部陆块下方上地幔分辨高达0.5°×0.5°的P波速度结构.我们的P波速度结果显示,华北克拉通中、东部块体在40~240 km的深度范围内都表现为相对低速,而燕山造山带则整体表现为相对高速,这暗示华北克拉通中、东部块体下方的壳幔速度结构都遭受了明显的改造,但改造的范围并没有涉及到燕山造山带,或者燕山造山带下方的改造并没有华北克拉通中、东部块体那么显著.华北克拉通中部陆块下方的低速异常向下一直延深至250 km左右,该低速异常很可能与汾渭河地堑及新生代广泛分布的火成岩有关.     

山东地区中小地震概率预测实践

基于时间相依的地震复发间隔混合概率模型,开展山东地区中、短期尺度上的中小地震的概率预测实践,1年的检验结果显示,3、4级中小地震基本发生在此前给出的地震危险性高概率区。研究认为,该方法在日常地震会商中应用效果较好,并有望为破坏性地震的概率预测提供参考。     

Fine S wave velocity structure beneath Iwate volcano, northeastern Japan, as derived from receiver functions and travel times

A genetic algorithm inversion of receiver functions derived from a dense seismic network around Iwate volcano, northeastern Japan, provides the fine S wave velocity structure of the crust and uppermost mantle. Since receiver functions are insensitive to an absolute velocity, travel times of P and S waves propagating vertically from earthquakes in the subducting slab beneath the volcano are involved in the inversion. The distribution of velocity perturbations in relation to the hypocenters of the low-frequency (LF) earthquakes helps our understanding of deep magmatism beneath Iwate volcano. A high-velocity region (dV_S/V_S=10%) exists around the volcano at depths of 2–15 km, with the bottom depth decreasing to 11 km beneath the volcano’s summit. Just beneath the thinning high-velocity region, a low-velocity region (dV_S/V_S=−10%) exists at depths of 11–20 km. Intermediate-depth LF (ILF) events are distributed vertically in the high-velocity region down to the top of the low-velocity region. This distribution suggests that a magma reservoir situated in the low-velocity region supplies magma to a narrow conduit that is detectable by the hypocenters of LF earthquakes. Another broad low-velocity region (dV_S/V_S=−5 to −10%) occurs at depths of 17–35 km. Additional clusters of deep LF (DLF) events exist at depths of 32–37 km in the broad low-velocity zone. The DLF and ILF events are the manifestations of magma movement near the Moho discontinuity and in the conduit just beneath the volcano, respectively.     

晋冀蒙交界区瑞利波速随时间变化特征

以冀晋蒙交界区为研究中心,利用2010年1月-2013年5月冀晋蒙交汇区部分数字地震观测台网资料,通过波形互相关,获取研究区内台站对之间瑞利波速度随时间的变化特征.结果表明,背景噪声互相关方法获取的相对地震波速度变化可用于监测地壳内部物性介质的变化,但在一定程度上受到季节变化影响.研究区瑞利波速度2011-2012年波动较大,可能是该时段环太平洋区强/大地震活动引起华北区应力场调整变化的反映,2013年后瑞利波速度变化基本在零值附近波动,表明研究区地下介质物性变化处于相对稳定阶段.