甘肃邻近地区Pn波速度初探

用甘肃及邻近省区的地震台网记录的周围中强地震资料研究了本区上地幔顶部Pn波速度的分布情况。本研究使用M_L>4.0级地震的折射Pn波到时,由相对于某一给定震中方位差小于3°的两个台站配对,取其相对到时差的震中距之差求Pn波速度。优点是简便易行,并且定位的发震时刻和震源位置偏差对速度无影响。60多个地震的200多台站对的结果表明:甘肃邻近地区Pn波速度分布的非均匀性和各向异性都较为明显,以东经103°为界,其以东地区平均Pn波速度为8.00±0.19/公里/秒。似乎平行于南北地震带的几个历史强震分布条带及沿河西走郎强震分布带均显示出Pn波速度明显的低速条带。毫无疑问,这些结果对地震研究和予报具有重要意义。     

甘肃东南地区的P_n波速度

用甘肃及邻近省区的地震台网记录的周围中强地震资料研究了本区上地幔顶部Pn波速度的分布情况。结果表明:甘肃东南部Pn波速度分布的非均匀性和各向异性都较为明显,以东经130°为界,其以东地区平均Pn波速度为8.00±0.26公里/秒;以西地区平均为8.42±0.19公里/秒。似乎平行于南北地震带几个历史强震分布条带及沿河西走廊强震分布带均显示出Pn波速度明显的低速条带。     

山东地区近震地震波速与地壳结构

本文根据山东台网及邻省部分台站记录到的发生在本区的96个地震,得到以下结果: 1、由96个地震的直达波速度和震源深度分布得出山东地区地壳内具有多层构造的特征。直达波平均传播速度为:V_p=6.18公里/秒,V_s=3.6公里/秒。 2、根据反射波P_(11)、S_(Pn)引折射波P_n、S_(Sn)的资枓,取单层地壳模型得到反射波和折射波的速度为:V_(p11)=6.43公里/秒,V_(S11)=3.72公里/秒,V_(pn)=8.02公里/秒。利用反射波和折射波资料,得到山东地区平均地壳厚度为36.0公里。通过对折射波进行单点计算,得出鲁西和鲁中部地区地壳厚度大,而沂沭带和沿海区地壳厚度相对较薄。     

青藏高原地区的p波走时与上地幔结构

本文利用天然地震资料,研究了青藏高原及其邻区的P波走时特征。从2°到26°的走时可以近似用三段直线来描述,视速度在10°和19°附近有明显的变化。推断的上地慢结构表明:高原上地慢顶部属于岩石层范畴,P波速度为8.11±0.04公里/秒:腾冲地区存在低速层,其速度为7.59±0.09公里/秒,深度在40公里至170公里之间;“20°间断面”的深度在450～500公里,界面下的速度约为9.9公里/秒;从M界面至“20°间断面”之间的P波速度是随深度的增加而增加的。此外,还对本文结果的构造物理意义进行讨论。     

厂坝矿区浅层地壳剖面的速度结构

厂坝铅锌矿是重点开发矿区,其山体陡峭,工业爆破时容易造成山体滑坡。为研究边坡稳定性,我们使用人工地震方法,在厂坝铅锌矿区500米范围内,布设了两条交汇测线系统,反演和正演了该工作区域的浅部地壳速度剖面,得出地表直达纵波的平均速度为1.74公里/秒;对1号、2号公路地区和1至3号平台斜坡地区进行了速度分层,确定从地表向下540米深可大致分为五个速度层,速度从1.74公里/秒到2.99公里/秒。本文结果表明,CBY—2爆破地震仪可用于浅层地震勘探。我们所用的数学处理方法亦可在其它浅部地震勘探中使用。     

北京-萨哈林剖面的地幔纵向速度结构

本文根据北京台网、大连、长春、牡丹江、海参威等26个台站的记录,选用了从北京地区到阿留申群岛西端的300多个地震,研究了北京-萨哈林剖面的地幔纵向速度分布。 用Herglotz-Wiechert公式计算得出的V-h作为初始模型,计算理论走时曲线,找出了与实际走时曲线符合较好的速度结构。其特点为:上地幔顶部的速度为7.8公里/秒;高速盖层中有正速度梯度;在约60-120公里深度范围内为低速层;130公里以下速度缓慢增大;在370-440公里、600-740公里有两个速度梯度较大的过渡层,其中以370-440公里的正速度梯度最大,与之相应的震中距为19°。在1060公里以下有微弱的正梯度。 用Kaila方法计算了深度为400公里左右的地震震源深度处的速度值,与上述结果一致。     

用瑞雷波广义方向性函数研究5-6级地震的破裂过程c

本文直接利用瑞雷波广义方向性函数极小值的周期与台站相对于破裂方向的方位角的关系,估计了1979年6月19日山西省介休5.1级地震及1979年7月9日江苏省溧阳6.0级地震的破裂方向、破裂长度和破裂速度。结果表明,这两次地震都是以走向滑动为主,介休地震破裂方向是南南东,破裂速度为1.1公里/秒,破裂长度为11公里。溧阳地震破裂方向是南东,破裂速度为2.5公里/秒,破裂长度为15公里。这些结果与断层面解符合得较好。      

青藏高原东部的Pn波层析成像研究

利用INDEPTH/ASCENT台阵和其它布设在青藏高原的流动宽频带地震仪数据,反演了青藏高原东部和周边区域的上地幔顶层Pn波速度以及台站延迟.研究区域的平均Pn波速度是8.1 km/s,略高于中国大陆的平均Pn波速度.低速区主要分布在羌塘地块的西部和松潘-甘孜地块,高温异常的岩石圈上地幔很可能是导致这一低速区的原因.班公-怒江缝合带东端区域的Pn波速度达到8.35 km/s,这一高速区可能与向北俯冲的印度板块(东端)有关.另一Pn波高速区分布在祁连山和昆仑山之间,主要由柴达木盆地和共和盆地及其周边地区,两个并不完全连续的高速异常区组成,它可能对应于特提斯洋闭合时北部增生的克拉通地体;在后来的欧亚板块与印度板块的碰撞中,这一地体有可能阻挡了青藏高原向北的生长.相对密集的台站提供了高分辨率的速度结构横向分布和地壳厚度变化.台站延迟显示青藏高原北部和东部的地壳存在显著的减薄--松潘-甘孜地块东北缘的地壳厚度仅为约50 km,而羌塘地块东部唐古拉山地壳最厚,达到75 km,这可能是由于印度-欧亚板块碰撞引起的羌塘地块内部变形增厚所致.     

对《甘肃及邻近地区近地震波走时表》的检验

甘肃近地震波走时表是1977年编算成的,采用了49次地震和一次大爆破观测资料,鉴于未观到确证的P~*和S~*波,按照单层地壳模型和平均波速对走时进行海拔高程和震源深度改正。观测地壳平均厚度为52±2.5公里,V_p~-=6.09公里/秒,V_3~-=3.56公里/秒,Vp_n=8.17公里/秒,Vs_n=4.62公里/秒。最后获得表面源的走时为:     

青藏高原的Pn波速度和Moho面的起伏

自1991年7月至1992年6月,中美合作在青藏高原架设了11个 PASSCAL 宽频带数字记录地震台站.其中7个分布于青藏公路沿线,其它的台站架设在青海的玛沁、玉树以及西藏的林芝和日喀则.本文所用的资料为这些台站在1991年下半年记录到的31个近震事件.根据数字记录的特点,利用 SUN 计算机工作站中的地震分析软件包(SAC),用多种方法仔细辨认震相:将各台记录的地震图转换成地震剖面图.进行震相对比;将三分向地震记录进行旋转,在入射面内分析 P 波初动;从质点的运动轨迹辨别震相.利用高原东南部的林芝地震、羌塘块体西部的地震、台网北边的锡铁山和共和地震以及印度地震,分别计算它们的 Pn 波视速度.结果显示,青藏高原的 Pn 波速度变化不大,约为8.0 8.1km/s.这个数值接近于正常大陆地区地幔顶部的速度.我们还用首波的时间项方法研究青藏高原 Moho 界面的起伏情况.初步结果表明,青藏高原的 Moho 界面比较平坦,深度约67-70km.      

SsPmp震相地壳探测方法

SsPmp波是远震S波经地表反射转换的P波在莫霍面发生反射后被地表台站接收得到的震相.震中距在30°~50°之间的远震S波震相经地表反射转换的P波射线参数较大,在莫霍面发生全反射,使得台站接收的SsPmp波具有较强的能量,能够从地震记录中清楚地识别出来,为探测台站附近的莫霍面形态提供新的途径.本文通过合成理论地震图分析了SsPmp震相与地壳厚度、射线参数和Pn波速度之间的关系.结果表明:对于水平界面,地壳厚度只影响SsPmp与Ss波之间的相对到时差;Pn波速度只影响SsPmp的相位;射线参数既对SsPmp波的相对到时有影响,也会引起SsPmp波的相位变化.对于复杂的界面,SsPmp反映的深度与速度梯度最大的深度接近,而反映的Pn波速度与实际的Pn波速度一致.     

不对称双侧破裂过程的研究及其在海城地震的应用

本文计算并分析了不对称双侧破裂方式的矩形断层辐射的 P 波远场位移谱, 提出研究不对称双侧破裂过程的初步方法, 并将它应用于1975年2月4日辽宁省海城7.3级地震的震源破裂过程的研究.研究结果表明, 海城地震的破裂方式是在震源地区北西西断层上发生的不对称双侧破裂过程, 断层总长度为54公里, 主破裂朝北西西方向, 破裂长度为38公里, 破裂速度为1.3公里/秒, 向南东东方向破裂的长度为16公里, 破裂速度亦为1.3公里/秒.进而求得海城地震的震源参数为:走向滑动平均错距117厘米;倾向滑动平均错距33厘米;地震矩5.2×1026 达因·厘米;应力降22巴;应变降3.3×10-5; 释放的总能量3.4×1022尔格.      

青藏高原地区瑞利波群速度和地壳构造

本文用单台多重滤波方法测定了经过青藏高原地区瑞利波群速度频散曲线。所得基阶瑞利波的观测周期为5.0-56.0秒,速度标准偏差为0.08-0.15公里/秒,一阶瑞利波的观测周期范围为10-16秒,速度标准偏差为0.05-0.13公里/秒。利用广义线性反演方法对频散曲线进行反演,可得出一个由五层构成的地震横波速度地壳模型。在27-40公里之间存在低速层,其横波速度为3.29公里/秒,比上一层低0.21公里/秒。     

川滇地区上地幔顶部Pn速度细结构

利用中国地震年报、四川和云南区域地震台网观测报告的23298个Pn波到时资料,反演得到川滇地区及周边的Pn波速度细结构及各向异性。结果表明:该区Pn波速度在7.7～8.3km/s范围内变化,横向变化较为明显,在滇西南部、腾冲火山区、攀西构造带,Pn波速度都明显较低,这些地区地震和构造活动十分活跃,且在地表观测到较高的大地热流值;另一方面较为稳定的地区,如:扬子地合中部,Pn波速度相对较高;研究区内最明显的Pn高速区位于成都东南部的四川盆地;上述结果说明该区Pn波速度与现代构造活动及地热活动存在较明显的关联。Pn各向异性的变化呈现出区域内岩石形变的复杂图像,从藏东块体经川滇菱形块体到滇西南部,Pn快波方向里左旋运动,这可能与印-欧板块碰撞挤压,致使青藏高原物质向东南方向逃逸有关。由此表明区域内壳幔间存在较强的耦合关系,由事件和台站的静延迟分布可以看出从青藏高原到中国东部地区地壳由厚减薄,这与人工地震测深所得到的地壳厚度变化具有较好的一致性。     

西藏高原当雄-亚东地带地壳与上地幔结构和速度分布的爆炸地震研究

本文概述了在西藏高原长达450公里左右的南北向测线上取得九次湖中水下爆炸地震记录的处理结果。通过数字处理、拟合和反演等计算,得出了该地区地壳与上地幔的成层结构和速度分布。 结果表明,该区整个沉积岩层厚约3-5公里,雅鲁藏布江以北到当雄地带,地壳巨厚达70-73公里;江南地区为68-45公里,并逐渐向南翘起。在成层地壳介质中发现下地壳中存在低速层,厚约10公里,速度为5.64公里/秒。分析认为,高原地形与巨厚地壳的形成是印度洋板块与欧亚板块碰撞以及长期挤压和内部物质运移的结果。     

对内华达州约卡山地区微震的研究

我们控制着内华达州约卡山的一个微震台网,有人提出在其附近贮藏着高量级原子核废料堆。台网由四个高增益(其值高达34 000 000)窄频带(25HZ)的遥测子台组成。在平静期内通过对台网的震级校正,我们期望能完全记录到15公里范围内M≥-1的地震事件。在1990年8月至10月期间,使这四个台站以每小时12小时为周期昼夜运行。在此之后,一直到1991年4月为止,工作断断续续地进行着。微震活动性的图像证实,在贮藏核废料地方的附近,存在着地震平静带。我们仅记录到约10个地震事件,其走时差S—P<3秒(D<24公里)。大多数地震事件的走时差在3—3.8秒之间,这与Rogers等(1987)和Gomberg(1991)观测到的距离在24—52公里范围内的较高地震活动性一致。Oliver(1966)的发现与我们在约卡山观测的结果相反。他们认为,在地震活动区域内,多数地震的走时差为S—P<3秒。通过猛犸湖附近的四个徵震台站观测的结果,我们证实了这个预想,在那儿,我们观测到的微震发生率为每天100多次,其中大多数的走时差S—P<3秒。通过对南部大盆地地震台网的地震活动性资料的归纳证实,在约卡山邻近地区的微震活动性很低。     

喜马拉雅山北部地区的地壳结构模型和速度分布特征

本文根据1981年西藏南部喜马拉雅地区的人工地震测深资料进行了震相对比,分辨出t₁、t₂、t₃、t₄、t₅和t₆六组地壳中和莫霍界面的反射波,并用理论走时曲线、绘制速度曲线图、射线跟踪和综合地震图等方法得到了主测线（PP）上各地段的地壳结构模型。初步结果表明,该地区地壳西段较薄（约73公里）,东段稍厚（约77公里）,平均总厚度约为75公里。地壳的平均P波速度约为6.2-6.3公里/秒。 地壳为高低速相间的多层结构。在中上部有一低速层,其厚度为数公里,速度为5.6-5.7公里/秒,与上层速度差为0.5-0.6公里/秒。低速层在测线东段比较肯定,在西段则不甚明显。结合藏南定日、岗巴一线有强烈水热活动的事实,低速层的存在可能意味着地壳中存在部分熔融的高温物质。下部地壳的速度为6.7-6.8公里/秒,且比较均匀。从莫霍面反射波的特征来看,在紧靠其上方可能有一个速度反转带,其厚度亦为数公里。上部地壳的结构在横向上有较大的差异,这说明在地质历史上,西藏特提斯带曾经历过强烈的地壳变动。     

我国西北地区地壳中的高速夹层

在我国西北地区的柴达木盆地东部和甘肃地区,在距离炮点40互100公里处,能够接收到不少能量较强的地壳深界面反射波。另外还发现一种与一般反射波性质不同的波,其视速度特大,视速度随距离的变化不大,而且有较明显的终点;其吋距曲线与一般深界面反射波的时距曲线相交。根据它的特征可以判断地壳中存在具有速度梯度的高速夹层.求得的夹层参数为: 甘肃地区柴达木盆地东部覆盖层厚度 18.8公里 30.5公里覆盖层平均速度 5.5公里/秒 5.3公里/秒夹层厚度 6.0公里 3.2公里夹层速度 7.5-8.5公里/秒 7.5-8.0公里/秒夹层的上下界面均为强反射面,可以产生多次反射波。分別利用相邻两个反射波可以求得各层参数,并能避免射线折射的影响。甘肃地区和柴达木盆地东部的地壳厚度分別为51和52公里。地壳中有高速夹层的存在,可以更好地说明P~*速度分散的原因,而且也能够解释Lg波的传播机制。     

北京、天津、唐山和张家口地区的地壳结构

本文主要叙述利用近年来北京及其附近地区八次工业爆破的观测资料,同时也利用了一部份天然地震的资料来研究北京-天津-唐山-张家口地区地壳结构的结果,采用了工业爆破中的58个观测点和天然地震的54个观测点的数据,得到了本区的三层地壳模型和地壳厚度。 地壳的平均厚度分布各地区不很一致;北京及其东南地区为35±1.5公里,北部地区为37±1.0公里,西部地区为39±1.5公里,地壳介质中的纵波和横波的平均速度分别为6.23±0.03公里/秒和3.55±0.05公里/秒,上地幔顶部介质的平均速度为7.98±0.13公里/秒和4.60±0.03公里/秒。     

华北平原中部地区深部构造背景及邢台地震（一）

为了研究华北平原中部地区的深部地壳结构,进行了地壳测深的剖面工作。该剖面西起河北省元氏县,东至山东省济南市郊,全长达270余公里。 全线分布九个爆炸点,构成了相遇和追逐的连续观测系统。根据波的运动学和动力学特点记到了很多一次反射波和一次首波,同时亦存在着多次波。该区地壳分为七个层次,且由高低速相间的介质组成。地壳的平均厚度为35-36公里,上覆介质的平均速度为6.0公里/秒,上地幔顶部介质的层速度为8.1公里/秒。 该区地壳为不均匀的多层结构,并存在着高速梯度夹层。 文中最后给出了地壳和上地幔顶部的综合速度分布和地壳模型。