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接收函数提取的多正弦窗方法

地球物理学报 2014年第3期57卷 789-799页

作者：司少坤田小波张洪双滕吉文中国科学院大学北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地质科学院北京100037

接收函数方法是研究地壳、上地幔速度结构的重要方法之一.稳定、可靠的提取接收函数的方法是实现的基础.频率域反褶积是一种常用的提取接收函数的方法,在加窗截断数据时,单一窗函数会降低信号的饱和度并造成频率泄露.为解决这一问题,引... 详细信息

接收函数方法是研究地壳、上地幔速度结构的重要方法之一.稳定、可靠的提取接收函数的方法是实现的基础.频率域反褶积是一种常用的提取接收函数的方法,在加窗截断数据时,单一窗函数会降低信号的饱和度并造成频率泄露.为解决这一问题,引入了正交数据窗函数,对信号多次采样实现互补,保证了数据信息饱和度并有效抑制频谱泄露.多正弦窗是一种最小偏差正交窗函数,具有解析表达式,应用方便.在此文中,我们用多正弦窗来提取接收函数,且把震前噪声作为计算接收函数的一部分,增强了接收函数的稳定性.对观测数据的试验效果显示,多正弦窗频率相关估计方法提取的接收函数稳定性好,精度高,是一种提取高质量接收函数的方法.

关键词：接收函数多正弦窗频率域反褶积

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未知OBS水平方位的SKS分裂参数测量

地球物理学报 2017年第3期60卷 999-1006页

作者：司少坤刘保华刘晨光杨挺封志兵国家深海基地管理中心青岛266237 国家海洋局第一海洋研究所青岛266061 同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092 中国海洋大学青岛266100

宽频带海底地震仪(OBS)探测是研究海底深部结构最有效的地球物理方法,其中SKS分裂参数测量已被广泛应用于上地幔各向异性的研究.传统的SKS分裂参数测量需要知道确切的OBS水平分量方位,然而OBS的投放过程是自由式的,其两个水平分量在海... 详细信息

宽频带海底地震仪(OBS)探测是研究海底深部结构最有效的地球物理方法,其中SKS分裂参数测量已被广泛应用于上地幔各向异性的研究.传统的SKS分裂参数测量需要知道确切的OBS水平分量方位,然而OBS的投放过程是自由式的,其两个水平分量在海底的方位是不确定的.本文通过SKS快慢波的运动学特性,发展了一种在未知OBS水平分量方位的情况下直接求取SKS分裂参数的方法,分别用合成地震图和实际观测到的远震资料对该方法进行了数值检验,表明其是一种有效的获得SKS分裂参数的方法,而且相比于传统的先确定OBS水平分量方位,再进行SKS分裂的方法,此方法能够同时获得SKS分裂参数和OBS水平分量方位,应用简便,且减少了累积误差,获得的SKS分裂参数可靠性更高.

关键词： SKS分裂各向异性 OBS水平分量方位

青藏高原东北缘地壳S波速度结构及其动力学含义——远震接收函数提供的证据

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地球物理学报 2015年第11期58卷 3982-3992页

作者：张洪双高锐田小波滕吉文李秋生叶卓刘震司少坤中国地质科学院地质研究所北京100037 国土资源部深部探测与地球动力学重点开放实验室北京100037 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

利用青海和甘肃地震台网2007—2009年记录的远震波形资料,提取多频段P波接收函数,反演得到了青藏高原东北缘及相邻地块下方0~100km深度的地壳和上地幔S波速度结构.结果表明：（1）青藏高原东北缘的上、下地壳之间普遍存在一个S波速度低... 详细信息

利用青海和甘肃地震台网2007—2009年记录的远震波形资料,提取多频段P波接收函数,反演得到了青藏高原东北缘及相邻地块下方0~100km深度的地壳和上地幔S波速度结构.结果表明：（1）青藏高原东北缘的上、下地壳之间普遍存在一个S波速度低速层,其深度由南端的约35km向北变浅约为20km,推测该低速层为一壳内滑脱层,表明东北缘地区的上地壳变形与下地壳解耦,从滑脱层的深度分布可以认为青藏高原东北缘的地壳缩短自南向北进行,现阶段以上地壳增厚为主;（2）昆仑—西秦岭造山带的下地壳厚度较北侧的祁连地块薄,一种推测是西秦岭造山带的下地壳抗变形能力更强,也可能这种差异在块体拼合前已经存在;（3）青藏高原东北缘及鄂尔多斯和阿拉善地块的下地壳S波速度随深度的增加而增加,这种正梯度增加的S波速度结构反映较高黏滞性的下地壳,推测青藏高原东北缘的地壳结构不利于下地壳流的发育.

关键词：青藏高原东北缘地壳S波速度接收函数壳内低速层滑脱层

贝加尔裂谷区地壳上地幔复杂的各向异性及其动力学意义

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地球物理学报 2012年第8期55卷 2523-2538页

作者：张建利田小波张洪双司少坤张中杰滕吉文中国科学院地质与地球物理研究所青藏高原研究室北京100029 中国科学院研究生院北京100049

位于西伯利亚板块东南缘的贝加尔裂谷是最典型的大陆裂谷之一,其形成的动力机制与演化过程一直是地学界争论的焦点.本研究使用一种改进的横波分裂测量方法———全局最小切向能量法,对研究区宽频带固定台站ULN和TLY记录的SKS震相和接收... 详细信息

位于西伯利亚板块东南缘的贝加尔裂谷是最典型的大陆裂谷之一,其形成的动力机制与演化过程一直是地学界争论的焦点.本研究使用一种改进的横波分裂测量方法———全局最小切向能量法,对研究区宽频带固定台站ULN和TLY记录的SKS震相和接收函数PmS震相进行分裂测量,得到了裂谷地区地壳和上地幔的各向异性属性.ULN台的SKS分裂测量结果表明,台站下方存在双层各向异性结构,其中,上层的快波偏振方向为N74°E,快、慢波分裂时差为0.80s,下层的快波偏振方向为N128°E,快、慢波分裂时差为0.80s;PmS震相分裂测量结果表明,台站下方地壳内存在单层各向异性结构,其快波偏振方向为N77°E,与SKS分裂测量的上层各向异性的快波偏振方向相近,快、慢波分裂时差为0.26s,这说明SKS分裂测量的上层各向异性同时包含了地壳和地幔岩石圈.对TLY台进行SKS分裂测量时发现,台站下方上地幔结构表现出横向非均匀性:当反方位角90°时,快波偏振方向约为N120°E,快、慢波分裂时差为1.40s;PmS震相分裂测量没有获得有效的结果,并且不同方位的PmS震相到时基本一致,说明TLY台下方地壳结构接近各向同性.根据分裂测量结果,结合贝加尔裂谷区的构造演化过程,得到以下结论:(1)ULN台双层各向异性的上层主要是岩石圈原始结构的反映,并且存在地壳与地幔岩石圈的一致性形变,而下层指示着现今软流圈地幔的流动;(2)由于刚性的西伯利亚克拉通的阻挡,地幔流动方向在克拉通南缘发生了偏转,在深部绕克拉通边缘流动,因此形成了TLY台下方上地幔结构的横向变化.

关键词：地震各向异性贝加尔裂谷 SKS分裂水平分量极性偏差

贝加尔裂谷区地幔过渡带大范围增厚与局部减薄现象及其动力学意义

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贝加尔裂谷区地幔过渡带大范围增厚与局部减薄现象及其动力学意义

中国科学院地质与地球物理研究所2012年度（第12届）学术年会

作者：司少坤田小波张洪双滕吉文中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院研究生院

贝加尔裂谷是世界上地震活动最强烈的裂谷带,其动力学成因机制是地球科学界关注的热点课题之一.我们利用全球地震台网长期运行台站TLY和ULN的远震资料,分别计算了P波接收函数(1748条),并在一定角度范围内分区域叠加,获得了研究区下方的410 km和660 km间断面以及地幔过渡带(MTZ)的厚度.结果表明在研究区的东南部印蒙古地区地幔过渡带厚度基本正常(250 km);贝加尔裂谷地区地幔过渡带明显增厚(292 km):裂谷下方存在小幅度的减薄现象(230 km).综合分析推测,大范围的MTZ增厚,可能原因是中生代的蒙古华北板块(Mongco1ia-North China Block)与西伯利亚高原碰撞,或者地幔岩浆物质侵入到下地壳,使地壳和岩石圈增厚,致使下地壳产生榴辉岩化,导致重力不稳发生拆沉作用,拆离的部分落入地幔过渡带.拆沉作用诱发软流圈上涌,且拆离部分携带的水分加剧了上地幔熔融程度,使地幔对流速率加快,有利于裂谷的发育.我们初步研究结果认为拆沉的破坏作用及其引发一系列活动对裂谷的发育具有重要的影响,裂谷下方局部MTZ减薄所指示的热物质上涌对岩石圈的破坏可能进一步促进了裂谷的发育.

关键词：贝加尔裂谷地幔过渡带 P波接收函数

贝加尔裂谷区地幔过渡带大范围增厚与局部减薄现象及其动力学意义

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贝加尔裂谷区地幔过渡带大范围增厚与局部减薄现象及其动力学意义

中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会

作者：司少坤田小波张忠杰滕吉文中国科学院地质与地球物理研究所

贝加尔裂谷是世界上地震活动最强烈的裂谷带,其动力学成因机制存在争议。一部分学者认为贝加尔裂谷是由于岩石圈地幔之下异常热上地幔发生穹窿作用的结果;另一部分学者认为是印度板块与亚洲大陆碰撞作用引起喜马拉雅山脉与欧亚大陆之间... 详细信息

贝加尔裂谷是世界上地震活动最强烈的裂谷带,其动力学成因机制存在争议。一部分学者认为贝加尔裂谷是由于岩石圈地幔之下异常热上地幔发生穹窿作用的结果;另一部分学者认为是印度板块与亚洲大陆碰撞作用引起喜马拉雅山脉与欧亚大陆之间的板块发生向东的逃逸,以及与太平洋板块的俯冲拖曳

关键词：地幔过渡带动力学意义反方位角局部减薄

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青藏高原中部地震波走时异常及成因

青藏高原中部地震波走时异常及成因

中国地球物理学会第二十九届年会

作者：刘震司少坤张洪双田小波张忠杰中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院大学中国地质科学院地质研究所

＜正＞羌塘地块下方可能是印度-亚洲大陆碰撞交锋的前缘,正发生着特异的深部过程和强烈的壳幔相互作用,是岩石圈板片俯冲、叠置、断离、地幔对流及地幔楔作用的主要区域。如此活跃的区域影响地震波速度异常的原因可能是多方面的。前人...

＜正＞羌塘地块下方可能是印度-亚洲大陆碰撞交锋的前缘,正发生着特异的深部过程和强烈的壳幔相互作用,是岩石圈板片俯冲、叠置、断离、地幔对流及地幔楔作用的主要区域。如此活跃的区域影响地震波速度异常的原因可能是多方面的。前人研究表明,在此区域内,北纬33°附近下方存在地震波低速异常,以南则是高速异常本文利用INDEPTH3剖面1998至1999两年的宽频带天然地震数据,通过计算P波和S波的相对

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接收函数提取的多正弦窗方法

接收函数提取的多正弦窗方法

中国地球物理学会第二十九届年会

作者：司少坤田小波张洪双张忠杰滕吉文中国科学院大学中国科学院地质与地球物理研究所中国地质科学院

远震P波波形数据包含大量地震台站下方地壳和上地幔速度间断面所产生的Ps转换波及其多次反射波的信息,接收函数是利用其垂直分量对径向分量和切向分量作反褶积处理后得到的时间序列,代表台站下方地壳上地幔速度结构远震平面波的响应,基...

远震P波波形数据包含大量地震台站下方地壳和上地幔速度间断面所产生的Ps转换波及其多次反射波的信息,接收函数是利用其垂直分量对径向分量和切向分量作反褶积处理后得到的时间序列,代表台站下方地壳上地幔速度结构远震平面波的响应,基本与震源及传播路径无关,是研究地球内部物理、地壳上地幔结构的有效方法,并已得到了广泛应用。接收函数的提取原理简单,难点在于如何使用一种

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贝加尔裂谷区地壳上地幔复杂的各向异性及其动力学意义

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贝加尔裂谷区地壳上地幔复杂的各向异性及其动力学意义

中国科学院地质与地球物理研究所2012年度（第12届）学术年会

作者：张建利田小波张洪双司少坤张中杰滕吉文中国科学院地质与地球物理研究所青藏高原研究室中国科学院研究生院

位于西伯利亚板块东南缘的贝加尔裂谷是最典型的大陆裂谷之一,其形成的动力机制与演化过程一直是地学界争论的焦点.本研究使用一种改进的横波分裂测量方法——全局最小切向能量法,对研究区宽频带固定台站ULN和TLY记录的SKS震相和接收函... 详细信息

位于西伯利亚板块东南缘的贝加尔裂谷是最典型的大陆裂谷之一,其形成的动力机制与演化过程一直是地学界争论的焦点.本研究使用一种改进的横波分裂测量方法——全局最小切向能量法,对研究区宽频带固定台站ULN和TLY记录的SKS震相和接收函数PmS震相进行分裂测量,得到了裂谷地区地壳和上地幔的各向异性属性.ULN台的SKS分裂测量结果表明,台站下方存在双层各向异性结构,其中,上层的快波偏振方向为N74°E,快、慢波分裂时差为0.80 s,下层的快波偏振方向为N128°E,快、慢波分裂时差为0.80 s;PmS震相分裂测量结果表明,台站下方地壳内存在单层各向异性结构,其快波偏振方向为N77°E,与SKS分裂测量的上层各向异性的快波偏振方向相近,快、慢波分裂时差为0.26 s,这说明SKS分裂测量的上层各向异性同时包含了地壳和地幔岩石圈.对TLY台进行SKS分裂测量时发现,台站下方上地幔结构表现出横向非均匀性:当反方位角90°时,快波偏振方向约为N120°E,快、慢波分裂时差为1.40 s;PmS震相分裂测量没有获得有效的结果,并且不同方位的PmS震相到时基本一致,说明TLY台下方地壳结构接近各向同性.根据分裂测量结果,结合贝加尔裂谷区的构造演化过程,得到以下结论:(1)ULN台双层各向异性的上层主要是岩石圈原始结构的反映,并且存在地壳与地幔岩石圈的一致性形变,而下层指示着现今软流圈地幔的流动;(2)由于刚性的西伯利亚克拉通的阻挡,地幔流动方向在克拉通南缘发生了偏转,在深部绕克拉通边缘流动,因此形成了TLY台下方上地幔结构的横向变化.

关键词：地震各向异性贝加尔裂谷 SKS分裂水平分量极性偏差