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基于三重震相拟合的华南地区上地幔P波与S波速度结构

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地球物理学报 2018年第8期61卷 3237-3250页

作者：眭怡吴庆举张瑞青中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局地球物理研究所地震观测与地球物理成像重点实验室北京100081

利用中国数字测震台网(CDSN)记录到的台湾地区两个地震事件6°~30°震中距范围的三重震相波形资料,基于观测与理论波形拟合法,获到华南地区上地幔P波和S波的最佳波形拟合速度模型及其V_P/V_S比值.与AK135模型相比,华南地区410km深度上... 详细信息

利用中国数字测震台网(CDSN)记录到的台湾地区两个地震事件6°~30°震中距范围的三重震相波形资料,基于观测与理论波形拟合法,获到华南地区上地幔P波和S波的最佳波形拟合速度模型及其V_P/V_S比值.与AK135模型相比,华南地区410km深度上方存在明显低速层:S波低速区厚度约为70km,速度降为2%~5%;而P波低速区厚度为70~230km,速度降为5%~6%.另外,410km间断面整体表现为一个梯度层,厚度约为10~40km,V_P跃增量为4.0%~5.4%,而V_S跃增量为2.6%~11.7%.研究区内,低速层的V_P和V_S异常值大小和410km间断面速度跃变量由北向南逐步减小.结合以往的接收函数和地震层析成像结果,华南地区410km间断面上方的低速区可能与太平洋俯冲板块脱水有关.

关键词：华南地区三重震相 VP/VS 低速层 410km间断面

基于P波三重震相的下扬子克拉通地幔转换带顶部低速层初探

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地球物理学报 2014年第7期57卷 2362-2371页

作者：李国辉眭怡周元泽中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国科学院大学地球科学学院北京100049

本文基于中国地震观测台网记录到的震中距为10°～23°之间琉球俯冲区一个中深源地震的P波三重震相信息，研究了下扬子克拉通转换带顶部P波速度结构．通过射线追踪和理论地震图与观测地震波形的对比，发现下扬子克拉通下方的410km间断... 详细信息

本文基于中国地震观测台网记录到的震中距为10°～23°之间琉球俯冲区一个中深源地震的P波三重震相信息，研究了下扬子克拉通转换带顶部P波速度结构．通过射线追踪和理论地震图与观测地震波形的对比，发现下扬子克拉通下方的410km间断面为一厚度20km的梯度带，其上存在一由西南向东北变厚的低速层，厚度变化40～57km，P波速度减低2．7％～4．5％．该低速层可以被认为是由于地幔橄榄岩部分熔融引起的．

关键词：三重震相 410 km间断面低速层上地幔下扬子克拉通

东北亚边缘地区地幔过渡带内滞留太平洋板片上界面的三重震相研究

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地球物理学报 2023年第6期66卷 2431-2444页

作者：苏慧魏荣强周元泽崔清辉李国辉中国科学院计算地球动力学重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 地震预测重点实验室中国地震局地震预测研究所北京100036

东北亚地区下方地幔过渡带与太平洋俯冲滞留板片的相互作用对于区域深部物质运移和区域构造演化具有重要影响.基于中国国家数字台网记录的发生于鄂霍次克海与千岛群岛地区的两个深源地震的宽频带波形资料,我们发现了与660-km间断面上方... 详细信息

东北亚地区下方地幔过渡带与太平洋俯冲滞留板片的相互作用对于区域深部物质运移和区域构造演化具有重要影响.基于中国国家数字台网记录的发生于鄂霍次克海与千岛群岛地区的两个深源地震的宽频带波形资料,我们发现了与660-km间断面上方一个特殊界面有关的清晰的新P波三重震相波形;通过对观测波形进行波形拟合以及搜索分析,本文获得了东北亚边缘地区下方660-km间断面附近的精细速度结构.结果表明:东北亚边缘下方的660-km间断面之上存在一高速异常层,其具有尖锐的速度异常上界面,深度介于455~510 km之间,P波速度异常达2%~4.5%;与此同时,该地区下方660-km间断面整体速度跃变量较小,且存在0~15 km的下沉;660-km间断面下沉与高速层上界面的形态具有很强的相关性,均表现为西浅东深、南浅北深的特征.结合前人研究结果,我们推测受日本—千岛海沟回撤速率差异的影响,西北太平洋俯冲板片对上地幔底部间断面作用的差异是造成660-km间断面整体形态南北差异的主要原因;而俯冲板片在地幔过渡带内的滞留并向西展平堆积使得板片上界面西侧较东侧更浅;滞留板片上界面的速度异常特征显示,俯冲沉积物可能到达地幔过渡带且经脱水相变形成了含黄玉的矿物.

关键词：西北太平洋俯冲板片板片滞留三重震相 660-km间断面高速异常

基于三重震相方法探测日本海俯冲区地幔转换带的速度结构

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地震学报 2016年第5期38卷 659-670,813页

作者：崔辉辉周元泽中国科学院计算地球动力学重点实验室中国北京100049 中国科学院大学地球科学学院中国北京100049

本文基于中国数字地震台网记录的发生于日本北海道地区的一次中源地震的三重震相资料研究了日本海俯冲区地幔转换带的速度结构.结果表明,该区域P波速度结构与S波速度结构的一致性整体上较强.冷的西太平洋俯冲板块导致410km间断面出现了1... 详细信息

本文基于中国数字地震台网记录的发生于日本北海道地区的一次中源地震的三重震相资料研究了日本海俯冲区地幔转换带的速度结构.结果表明,该区域P波速度结构与S波速度结构的一致性整体上较强.冷的西太平洋俯冲板块导致410km间断面出现了10km的抬升,660km间断面出现了25km的下沉;410km和660km间断面之上均存在与俯冲板块相关的高速层;660km间断面下方存在厚度为65km的低速异常.纵横波波速比vP/vS值在210—400km深度范围内偏低,约为1.827,体现出海洋板块低泊松比的特征;在560—685km深度范围内,该值偏高,约为1.831,可能预示地幔转换带底部含有一定量的水.

关键词：三重震相地幔转换带日本海俯冲区波形拟合

基于P波三重震相研究中国东部地幔转换带及附近结构

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基于P波三重震相研究中国东部地幔转换带及附近结构

作者：葛赟中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

中国东部由东北地区,华北克拉通和华南块体组成,由于受到西太平洋板块和菲律宾海板块俯冲滞留的影响,地幔转换带及其附近的结构产生了复杂的变化。410 km间断面和660 km间断面作为地幔转换带的上下界面,其横向起伏变化被很多学者研究。... 详细信息

中国东部由东北地区,华北克拉通和华南块体组成,由于受到西太平洋板块和菲律宾海板块俯冲滞留的影响,地幔转换带及其附近的结构产生了复杂的变化。410 km间断面和660 km间断面作为地幔转换带的上下界面,其横向起伏变化被很多学者研究。三重震相理论走时曲线特征和波形振幅的变化对于间断面的深度及附近的速度结构较为敏感,因此基于中国地震台网地震波形资料的三重震相分析可以研究地幔转换带及附近的结构。本文挑选了中国数字地震台网记录的2008年6月4日发生于日本北海道地区和2010年8月7日发生于琉球群岛西北部的两个中深源地震的波形资料,利用P波三重震相方法研究得到了中国东部的华北盆地南部,下扬子克拉通,华北克拉通东北部,朝鲜半岛区域的地幔转换带及附近P波速度结构,并分析了与之相关的转换带温度异常。我们先进行一系列正演测试,通过试错法修改速度模型,观察不同参数变化对理论走时曲线及波形的影响,并以此作为修改速度模型的依据。为了更细致地研究速度结构横向不均匀性的影响,我们按照方位角将研究区域分成五个子区域。首先我们对原始地震波形做了预处理,并对速度记录积分得到位移记录。我们选取了地震震中距范围在10°-30°的台站记录的地震波形,通过正演试错来获取中国东部地区过渡带及附近的P波速度结构和间断面起伏。结果表明,下扬子克拉通东部,华北盆地南部上地幔80-210 km存在一个大约130 km厚的P波低速异常,速度异常约为-2%;410 km间断面之上存在140-150km厚的低速异常,转换带内高速异常由南往北呈逐渐增大趋势;560-610 km深度内高速异常最大,其值可达到1.67%-3.4%。华北克拉通东北部及朝鲜半岛上地幔80-260 km存在一个180 km左右厚的P波低速异常,速度异常约为-1%;转换带内高速异常较扬子克拉通东部及华北盆地南部更加明显,可达3.67%-4.1%;华北克拉通东北部660 km下方存在1%左右的低速异常;朝鲜半岛660 km间断面存在一定程度的下沉,且间断面下方存在高速异常,异常值可达2%。研究区域410 km间断面之上普遍存在低速;转换带内均存在高速层;华北盆地南部660km间断面为一梯度带。

关键词：中国东部三重震相地幔转换带速度异常间断面深度

基于P波三重震相研究青藏高原上地幔速度结构及其动力学意义

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CT理论与应用研究（中英文） 2019年第2期28卷 175-186页

作者：吕苗苗中国地震局地球物理研究所北京100081

青藏高原因其复杂的结构和演化历史,一直都是研究大陆碰撞、构造运动及其动力学的热点区域。本文采用三重震相波形拟合技术,基于中国地震观测台网和大型流动台阵记录到的某地震P波垂向记录,获得了包括拉萨、南羌塘和松潘甘孜地块在内的... 详细信息

青藏高原因其复杂的结构和演化历史,一直都是研究大陆碰撞、构造运动及其动力学的热点区域。本文采用三重震相波形拟合技术,基于中国地震观测台网和大型流动台阵记录到的某地震P波垂向记录,获得了包括拉萨、南羌塘和松潘甘孜地块在内的青藏高原上地幔P波速度结构。结果表明:①拉萨和南羌塘地块下方地幔过渡带存在高速异常,推测是俯冲的印度板片滞留体,过渡带底部的板片残余温度较低,使得660-km相变滞后约3～8 km。而松潘甘孜地块下方过渡带同样存在高速异常,可能是欧亚岩石圈发生拆沉进入地幔过渡带所致。这说明印度板块俯冲作用的影响已经到达地幔过渡带,其俯冲前缘位于班公怒江缝合带附近。②从拉萨、南羌塘到松潘甘孜地块,200 km之上的地幔岩石圈高速盖层速度由南向北逐渐减小,松潘甘孜地块则出现盖层缺失。推测受小规模地幔对流或者热不稳定性的影响,在南羌塘和松潘甘孜地块,增厚的欧亚岩石圈发生拆沉作用,岩石圈被减薄和弱化,造成羌塘地块上地幔低速和松潘甘孜地块上地幔高速盖层缺失。拆沉的冷的欧亚岩石圈可能部分停留在410-km上方,使得410-km抬升约10 km,部分沉入地幔过渡带,表现为松潘甘孜地块地幔过渡带中存在高速异常。低温造成660-km下沉约8 km,导致地幔过渡带增厚。

关键词：三重震相青藏高原地幔过渡带岩石圈

地震波三重震相在地幔转换区结构研究中的应用

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地震地磁观测与研究 2024年第5期45卷 11-19页

作者：崔冉周元泽中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国地震台网中心北京100045

地幔转换区位于上、下地幔之间,作为地球内部物质循环的关键场所而被地学界长期关注。410 km和660 km间断面是地幔转换区的上下边界,对这2个间断面附近的速度结构及间断面起伏形态进行成像,有助于了解地球内部物质和能量循环。地震波三... 详细信息

地幔转换区位于上、下地幔之间,作为地球内部物质循环的关键场所而被地学界长期关注。410 km和660 km间断面是地幔转换区的上下边界,对这2个间断面附近的速度结构及间断面起伏形态进行成像,有助于了解地球内部物质和能量循环。地震波三重震相对速度缓变的结构较为敏感,因而可用于直接约束间断面附近的速度结构及间断面起伏形态。本文概要介绍三重震相对地幔转换区结构的响应特征,并对三重震相波形拟合方法获得的全球多个地幔转换区的速度结构及间断面起伏特征等方面的成果进行综合分析,并据此探讨地幔转换区间断面起伏形态和俯冲滞留物质等对地幔物质组分、温度变化、地幔矿物含水量、地幔动力学过程和地球内部物质循环过程的约束能力。

关键词：地震波三重震相地幔转换区速度结构

基于三重震相研究青藏高原和西北太平洋俯冲过渡带速度结构

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国际地震动态 2011年第3期32卷 41-42页

作者：张瑞青中国地震局地球物理研究所北京100081

上地幔过渡带是上、下地幔物质交换的一个重要场所。上地幔过渡带属性为推测地幔温度,其化学组分以及地幔对流等相关动力学研究提供了一个很重要的途径。本文回顾了对上地幔间断面的认识过程,简要介绍了近年来随着高温高压实验技术提高... 详细信息

上地幔过渡带是上、下地幔物质交换的一个重要场所。上地幔过渡带属性为推测地幔温度,其化学组分以及地幔对流等相关动力学研究提供了一个很重要的途径。本文回顾了对上地幔间断面的认识过程,简要介绍了近年来随着高温高压实验技术提高,地震学研究对上地幔过渡带所取得的最新进展。

关键词：上地幔过渡带青藏高原西北太平洋三重震相

基于P波三重震相的华南和青藏高原地区上地幔速度结构研究

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国际地震动态 2018年第1期39卷 44-45页

作者：吕苗苗中国地震局地球物理研究所北京100081

上地幔速度结构的研究,尤其是,地幔过渡带和岩石圈速度结构对于探测地幔温度、化学组分、地幔对流以及岩石圈破坏等相关动力学问题意义重大。华南块体由扬子克拉通和华夏地块两个微陆块在新元古代晚期碰撞拼合而成,经历了多期强烈的构... 详细信息

上地幔速度结构的研究,尤其是,地幔过渡带和岩石圈速度结构对于探测地幔温度、化学组分、地幔对流以及岩石圈破坏等相关动力学问题意义重大。华南块体由扬子克拉通和华夏地块两个微陆块在新元古代晚期碰撞拼合而成,经历了多期强烈的构造运动,是研究太平洋板块俯冲和岩石圈减薄机制等的最佳场所。而青藏高原则是研究陆-陆碰撞的野外实验室,自新生代印度板块与欧亚板块碰撞以来,吸收了至少1 700 km的南北向缩短量,其隆升机制和变形过程是重构青藏高原演化过程的关键。本文介绍了上地幔间断面的成因及其研究意义,总结了上地幔速度结构常用的研究方法及研究进展,重点讨论三重震相方法对上地幔速度结构的研究。本文对远震记录利用时域迭代反褶积技术分别计算了每个事件的震源时间函数和震源深度,并提出利用三重震相相对到时差反演初始速度结构模型的方法,在此基础上,结合试错法波形拟合获取最佳模型,便于今后大量高效地处理观测数据。通过对"中国地震科学台阵探测"项目一期350个流动地震台站以及中国地震台网固定台站的观测记录进行三重震相波形拟合分析,本文分别获得了华南地区以及青藏高原地幔过渡带和岩石圈速度结构特征。结合研究区域的地质、地球物理资料,探讨其可能的动力学机制。华南地区研究结果显示,中扬子克拉通下方过渡带底部存在高速异常,系中侏罗世太平洋板块俯冲至欧亚板块下方的滞留体,异常南界约27°N,向西止于南北重力梯度带(约ll〇〇E),俯冲板块并未穿透660 km的阻力到达下地幔,而是滞留在过渡带底部,使660 km下沉约11 km。而华夏地块过渡带速度结构特征基本与IASP91—致。在整个华南地区,410km上方普遍存在低速层,推测与地幔橄榄岩的部分熔融有关。此外,研究区域内岩石圈普遍存在减薄(重力垮塌导致减薄,而岩石圈的拆沉导致软流圈物质上涌,引发华南地区晚中生代广泛而强烈的岩浆活动。青藏高原地区研究结果表明,拉萨和羌塘地块下方过渡带底部存在高速异常,推测是印度岩石圈俯冲板块的残余,说明印度板块的俯冲前缘已经到达班公怒江缝合带。过渡带底部的高速滞留体使得660 km相变滞后下沉约8?13 km。与此不同的是,松潘甘孜地块过渡带中较小的高速异常可能是拆沉的欧亚岩石圈进入地幔过渡带的体现,拆沉的冷的欧亚岩石圈使得过渡带内410km有所抬升,660km有所下沉,造成地幔过渡带厚度增加。此外,从拉萨、羌塘到松潘甘孜地块,其岩石圈高速盖层速度逐渐减小,到松潘甘孜地块甚至出现缺失。推测在羌塘和松潘甘孜地块上方,此前增厚的欧亚岩石圈在小规模地幔对流或者热不稳定性作用下发生拆沉,拆沉的欧亚岩石圈有可能部分停留在410km上方,部分进入地幔过渡带。

关键词：地幔过渡带岩石圈三重震相华南块体青藏高原