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腾冲火山区的地壳厚度和平均泊松比研究

地球物理学报 2017年第6期60卷 2256-2264页

作者：胥颐李雪垒汪晟中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

腾冲是青藏高原东南缘重要的第四纪火山活动区域,全新世以来的火山主要集中在腾冲盆地的中央,由北向南形成一个串珠状的火山链.为了深入探索这一火山区的深部结构和岩浆活动特征,我们在腾冲北部开展了为期一年的流动地震观测,利用接收... 详细信息

腾冲是青藏高原东南缘重要的第四纪火山活动区域,全新世以来的火山主要集中在腾冲盆地的中央,由北向南形成一个串珠状的火山链.为了深入探索这一火山区的深部结构和岩浆活动特征,我们在腾冲北部开展了为期一年的流动地震观测,利用接收函数方法计算了台站下方的地壳厚度、平均波速比和泊松比,研究结果揭示出测线下方地壳结构与岩浆活动及火山分布的对应关系.测线北部7个台站的地壳厚度在35.4~37.6 km之间,平均波速比为1.82~1.92、泊松比为0.28~0.31,其中马站附近莫霍面抬升幅度最大,与相邻地区莫霍面深度相差1~2 km,平均波速比和泊松比也达到最大值.相比之下,测线南端两个台站的地壳厚度接近40 km,平均波速比和泊松比仅为1.61~1.64和0.18~0.20,与测线北部7个台站的地壳结构相差甚大.分析表明地幔上涌对火山区莫霍面的局部抬升产生了一定影响,火山湖、黑空山、大-小空山和打鹰山下方应该存在一个相互联通的壳内岩浆囊.该岩浆囊在南北方向上的尺度约为20 km,热流活动以及幔源物质的侵入是地壳平均波速比和泊松比偏高的主要原因,它与热海附近的地温异常区分属两个不同的壳内岩浆存储系统.

关键词：腾冲火山区接收函数地壳厚度波速比泊松比

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渤海海峡及周边区域地壳结构的层析成像特征

地球物理学报 2017年第1期60卷 112-122页

作者：汪晟胥颐孟晓春中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 防灾科技学院河北三河101601

渤海海峡是连接中国东部山东半岛和辽东半岛的重要途径,其跨海通道的地壳稳定性研究受到高度关注.本文利用地震层析成像方法重建三维P波速度模型,揭示了渤海海峡及周边区域地壳和上地幔的构造特征.结果表明,渤海海峡的速度结构存在明显... 详细信息

渤海海峡是连接中国东部山东半岛和辽东半岛的重要途径,其跨海通道的地壳稳定性研究受到高度关注.本文利用地震层析成像方法重建三维P波速度模型,揭示了渤海海峡及周边区域地壳和上地幔的构造特征.结果表明,渤海海峡的速度结构存在明显的非均匀性,海峡北部地壳速度较高,结构较为完整,断层活动不明显,与现今较弱的地震活动相吻合,但是地壳底部存在低速薄层,它有可能成为地壳和上地幔之间的滑脱带,需要开展进一步的研究加以确认.相比之下,海峡南部地壳速度偏低,附近区域地震活动频繁,与张家口—蓬莱断裂带通过于此有着密切的联系,该断裂持续不断的地震活动对海峡南部的地壳结构产生了较大的影响.在渤海南部,郯庐断裂带东、西两侧的地壳结构明显不同,西侧速度偏高,东侧至渤海海峡速度偏低,这一特征可能与此地区广泛发育的断层和地震活动有关.另外,受华北克拉通破坏及地幔上涌的影响,渤海地区地壳深部和上地幔速度偏低,郯庐断裂带及渤海海峡附近显示出深部热流的活动迹象,反映了岩石圈减薄和软流圈的局部抬升.

关键词：渤海海峡地震层析成像地壳上地幔速度结构断裂带

中国西部及邻区岩石圈S波速度结构面波层析成像

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地球物理学报 2014年第12期57卷 3994-4004页

作者：黄忠贤李红谊胥颐中国地震局地壳应力研究所北京100085 中国地质大学地球物理与信息技术学院北京100083 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

本文利用瑞利波群速度频散资料和层析成像方法,研究了中国西部及邻近区域（20°N—55°N,65°E—110°E）的岩石圈S波速度结构.结果表明这一地区存在三个以低速地壳/上地幔为特征的构造活动区域：西蒙古高原—贝加尔地区,青藏高原,印支... 详细信息

本文利用瑞利波群速度频散资料和层析成像方法,研究了中国西部及邻近区域（20°N—55°N,65°E—110°E）的岩石圈S波速度结构.结果表明这一地区存在三个以低速地壳/上地幔为特征的构造活动区域：西蒙古高原—贝加尔地区,青藏高原,印支地区.西蒙古高原岩石圈厚度约为80km,上地幔低速层向下延伸至300km深度,说明存在源自地幔深部的热流活动.缅甸弧后的上地幔低速层下至200km深度,显然与印度板块向东俯冲引起俯冲板片上方的热/化学活动有关.青藏高原地壳厚达70km,边缘地区厚度也在50km以上并且具有很大的水平变化梯度,与高原平顶陡边的地形特征一致.中下地壳的平均S波速度明显低于正常大陆地壳,在中地壳20-40km深度范围广泛存在速度逆转的低速层,这一低速层的展布范围与高原的范围相符.这些特征说明青藏高原中下地壳的变形是在印度板块的北向挤压下发生塑性增厚和侧向流动.地幔的速度结构呈现与地壳显著不同的特点.在高原主体和川滇西部地区上地幔顶部存在较大范围的低速,低速区范围随深度迅速减小;100km以下滇西低速消失,150km以下基本完全消失.青藏高原上地幔速度结构沿东西方向表现出显著的分段变化.在大约84°E以西的喀喇昆仑—帕米尔—兴都库什地区,印度板块的北向和亚洲板块的南向俯冲造成上地幔显著高速;84°E—94°E之间上地幔顶部速度较低,在大约150-220km深度范围存在高速板片,有可能是俯冲的印度岩石圈,其前缘到达昆仑—巴颜喀拉之下;在喜马拉雅东构造结以北区域,存在显著的上地幔高速区,可能阻碍上地幔物质的东向运动.川滇西部岩石圈底界深度与扬子克拉通相似,约为180km,但上地幔顶部速度较低.这些现象表明青藏高原岩石圈地幔的变形/运动方式可能与地壳有本质的区别.

关键词：中国西部岩石圈速度结构面波层析成像

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南海及邻近地区面波层析成像和S波速度结构

地球物理学报 2011年第12期54卷 3089-3097页

作者：黄忠贤胥颐中国地震局地壳应力研究所北京100085 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

本文介绍由面波层析成像得到的南海和邻近地区地壳上地幔三维S波速度结构.研究区域介于100°E～130°E和0°～30°N之间,南海位于区域中心,其北、西、南三面通过大陆架和陆坡分别与华南、印支和巽它地块相连,东面邻接台湾—菲律宾岛弧... 详细信息

本文介绍由面波层析成像得到的南海和邻近地区地壳上地幔三维S波速度结构.研究区域介于100°E～130°E和0°～30°N之间,南海位于区域中心,其北、西、南三面通过大陆架和陆坡分别与华南、印支和巽它地块相连,东面邻接台湾—菲律宾岛弧和西菲律宾海盆.由面波层析成像得到的速度结构横向变化与研究区内构造单元的划分基本相符,给出了各个单元的主要结构特征.(1)扬子地块具有厚而高速的岩石圈,华南褶皱带和印支地块具有活动陆块的结构特征,西菲律宾海盆表现为一个较老的稳定的海盆,而岛弧地带显示低速的岩石圈和俯冲板片引起的高速.(2)南海海盆岩石圈厚度60～70 km,横向变化不大,软流圈内低速不显著,整体上表现出一个已停止扩张的年轻海盆的结构特点.与东部中央海盆相比,西南次海盆的上地幔盖层速度和软流圈速度都较低.(3)在南海海盆周边的陆缘地区,岩石圈厚度变化较大,上地幔盖层和软流圈速度较低,明显低于海盆和外围的大陆地区.红河断裂带也表现类似现象,说明这些地区的岩石圈新生代以来经历了长期的构造作用.

关键词：南海,岩石圈,速度结构,面波,层析成像

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腾冲火山区S波速度结构与岩浆活动特征

科学通报 2017年第26期62卷 3067-3077页

作者：李雪垒胥颐汪晟中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

腾冲位于青藏高原东南缘印度与欧亚大陆碰撞边界,是中国最年轻的火山区之一.全新世以来的火山主要分布在腾冲盆地的中央,由北向南形成一个串珠状的火山链.为了研究这一地区的壳内岩浆活动以及与火山分布的对应关系,我们在腾冲盆地开展... 详细信息

腾冲位于青藏高原东南缘印度与欧亚大陆碰撞边界,是中国最年轻的火山区之一.全新世以来的火山主要分布在腾冲盆地的中央,由北向南形成一个串珠状的火山链.为了研究这一地区的壳内岩浆活动以及与火山分布的对应关系,我们在腾冲盆地开展了为期一年的流动地震观测,利用记录的远震波形和接收函数方法反演了台站下方的S波速度结构.结果表明,打鹰山、大-小空山、黑空山存在一个相互联通的岩浆囊,它的深度为6~15 km,南北方向宽约16 km;火山湖具有一个相对独立的岩浆囊,它的深度为9~16 km,南北方向小于8 km,上述两个岩浆囊的深部热流通道位于黑空山与火山湖之间.在测线南端,老龟坡火山下方的低速特征十分突出,岩浆活动集中在10~25 km深度之间,有可能受到大盈江断裂与腾冲火山断裂相互交汇的影响,它与邻近的马鞍山属于另一个岩浆存储系统.火山区的莫霍面深度在38~41 km之间,在大-小空山下方出现局部抬升,部分台站的壳幔边界具有过渡带性质并呈开放状,有可能成为热流物质由地幔进入地壳的上升通道.

关键词：腾冲火山区接收函数 S波速度结构岩浆活动

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腾冲地区地壳速度结构的有限差分成像

地球物理学报 2013年第4期56卷 1159-1167页

作者：曹令敏胥颐吴时国中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室青岛266071 中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室北京100029

利用流动台网和固定台站的地震观测数据,采用有限差分层析成像方法反演了腾冲及邻近地区的地壳P波速度结构,分析了腾冲火山区的岩浆活动和龙陵七级地震的深部构造成因.研究结果表明,腾冲火山区的地壳结构具有明显的非均匀性,浅表层偏低... 详细信息

利用流动台网和固定台站的地震观测数据,采用有限差分层析成像方法反演了腾冲及邻近地区的地壳P波速度结构,分析了腾冲火山区的岩浆活动和龙陵七级地震的深部构造成因.研究结果表明,腾冲火山区的地壳结构具有明显的非均匀性,浅表层偏低的速度主要为盆地内部的松散沉积层、新生代火山堆积及断裂附近的流体裂隙和热泉活动所致;5～15km之间的高速体可能代表了早期火山通道内冷却固结的岩浆侵入体或难挥发的超铁镁质残留体;地壳深部的低速体则反映了熔融或半熔融的岩浆体,推断火山区下方的岩浆活动与龙陵七级地震震源区地壳深部的岩浆侵入来自同一源区——现今壳内岩浆活动的主要区域.龙陵震源区的地壳速度结构横向变化较大,怒江断裂东侧和龙陵断裂西侧为高速特征,介质应变强度较大,为应力积累的主要载体;两断裂之间的低速区向下延伸至下地壳,可能与地壳深部的岩浆侵入有关;龙陵断裂和怒江断裂明显控制了这一区域的岩浆活动,七级地震正是发生在断裂下方的速度边界附近.地壳介质强度的横向变化导致了震源区应力积累的不均一性,深部岩浆的聚集和动力作用是龙陵地区发生强震的主要原因.

关键词： P波成像岩浆作用龙陵地震腾冲火山区

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渤海海域郯庐断裂带的地震层析成像特征

科学通报 2016年第8期61卷 891-900页

作者：胥颐汪晟孟晓春中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学地球科学学院北京100049 防灾科技学院北京101601

渤海是连接郯庐断裂带辽宁段和山东段的重要区域,利用地震层析成像方法重建三维P波速度模型,展示了渤海海域地壳和上地幔结构的变化,揭示出郯庐断裂带的深部构造特征以及与构造活动的关系.分析表明,渤海海域的地壳结构存在明显的横向非... 详细信息

渤海是连接郯庐断裂带辽宁段和山东段的重要区域,利用地震层析成像方法重建三维P波速度模型,展示了渤海海域地壳和上地幔结构的变化,揭示出郯庐断裂带的深部构造特征以及与构造活动的关系.分析表明,渤海海域的地壳结构存在明显的横向非均匀性:在辽东湾及渤海中部,郯庐断裂带附近的地壳具有双层结构,浅部为低速沉积层,地壳中、下部速度偏高,未见壳内低速层,显示了相对稳定的地壳结构特征,与现今较弱的地震活动相吻合.在渤海南部及莱州湾,郯庐断裂带受张家口-蓬莱断裂带的影响较大,全新世以来的构造活动使得这一地区的地壳结构极为复杂,成为地震活动频繁发生的重要原因之一.此外,渤海海域地壳中、下部和上地幔平均速度偏低,推测与华北克拉通破坏及地幔上涌存在一定的联系.地幔热流物质有可能沿郯庐断裂带形成的通道向上侵入,在地壳底部冷却后形成高速薄层,对于强化壳幔边界、减缓断裂带的构造活动起到了一定作用.

关键词：渤海郯庐断裂带地震层析成像地壳和上地幔速度结构

华北地区Lg尾波衰减研究——Lg尾波Q的测量

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地球物理学报 2004年第5期47卷 822-831页

作者：刘建华刘福田阎晓蔚胥颐郝天珧中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

利用 1989～ 1998年间发生在中国华北地区ML≥ 3.0级的地震事件 ,华北遥测台网以及数字化台网记录到的信噪比较高的Lg尾波时间序列 ,经过滤波、消除背景噪声等预处理 ,采用单台记录叠加频谱比法 ,得到传播路径上Lg尾波Q0 (Q =Q0 fη ,Q0... 详细信息

利用 1989～ 1998年间发生在中国华北地区ML≥ 3.0级的地震事件 ,华北遥测台网以及数字化台网记录到的信噪比较高的Lg尾波时间序列 ,经过滤波、消除背景噪声等预处理 ,采用单台记录叠加频谱比法 ,得到传播路径上Lg尾波Q0 (Q =Q0 fη ,Q0 是 1Hz的Q值 ,η是Q值与频率相关系数 ) ,进而获得该地区Q0 和 η的空间分布 .测量结果表明 ,华北地区地壳Lg尾波Q0 值分布存在显著的横向不均匀性 ,这种不均匀性与该地区地壳的速度分布基本一致 ,表现为与该地区地表地质特征明显的一致性 ,即传播路径位于太行山隆起和燕山隆起区为高Q0 值分布 ;传播路径位于冀中坳陷和黄骅坳陷等平原区表现为低Q0 值 ;传播路径位于隆起区和坳陷区二者之间 ,其Q0 值也介于二者之间 ,说明华北地区的地壳结构没有很大的阶跃式变化而使波导遭到破坏 ,Lg尾波Q0 值基本上反映了地壳内介质滞弹性的固有衰减 .

关键词：地震事件 Lg尾波Q 数字化台网 SSR法地震波衰减

中国西北大陆碰撞带的深部特征及其动力学意义

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地球物理学报 2001年第1期44卷 40-47,T002页

作者：胥颐刘福田刘建华陈辉孙若昧中国科学院地质与地球物理研究所北京100101

以中国大陆西北地区地震层析成像的结果为基础 ,通过分析大陆块体内部岩石层和软流层的深部形态 ,提出西部造山带与相邻块体之间几种可能的碰撞类型 :天山与塔里木之间存在地块的嵌入拼合、俯冲、岩石层拆离下沉以及层间插入等多种构造... 详细信息

以中国大陆西北地区地震层析成像的结果为基础 ,通过分析大陆块体内部岩石层和软流层的深部形态 ,提出西部造山带与相邻块体之间几种可能的碰撞类型 :天山与塔里木之间存在地块的嵌入拼合、俯冲、岩石层拆离下沉以及层间插入等多种构造样式 ;青藏高原与北部地质单元之间存在十分清晰的深部边界 ,反映出上地幔物质向北扩展的痕迹 ;推测青藏高原的岩石层在向北运动的过程中由于受到塔里木刚性块体的阻滞发生弯曲甚至折断 ,但是祁连山以北较浅的软流层相当于一个开放边界 ,使高原的上地幔物质得以进一步向北迁移 .大陆碰撞不仅造成中国西部造山带岩石层结构的变动 ,而且导致软流层中一部分熔融的岩浆体沿着碰撞边界上涌到岩石层底部。

关键词：地震层析成像西北土地区造山带青藏高原岩石层大陆碰撞中国