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噪声层析成像技术在豫西三门峡地区隐伏断裂探测中的应用

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地球物理学进展 2023年第4期38卷 1473-1486页

作者：侯颉余大新叶庆东王磊乔龙郭长辉中国地震局第一监测中心天津300180 中国地震局地球物理研究所北京100081

三门峡市位于豫陕晋三省交汇处,该地区发育有多条大型隐伏断裂.为进一步揭示三门峡地区隐伏断裂的分布特征及复杂的沉积环境,本文选取2018年10月—2019年8月期间,三门峡地区及邻区内47个固定台站和30个宽频带流动台记录的连续波形资料,... 详细信息

三门峡市位于豫陕晋三省交汇处,该地区发育有多条大型隐伏断裂.为进一步揭示三门峡地区隐伏断裂的分布特征及复杂的沉积环境,本文选取2018年10月—2019年8月期间,三门峡地区及邻区内47个固定台站和30个宽频带流动台记录的连续波形资料,采用波形互相关和叠加运算获得台站间格林函数,并用小波变换频时分析技术提取了2307条双台间基阶瑞雷波相速度频散曲线,最后采用噪声层析成像方法获得了研究区4~40 s的瑞雷波相速度分布图像.结果表明,4~10 s周期相速度分布受地表造特征影响较大,沉积盖层、盆地表现为相对低速,结晶基底呈现出相对高速;区内断层多位于高低速异常转换区,对速度异常分布具有一定的控制作用;区内MS4级以上的地震主要发生于黄河以北,且主要分布在高低速度转换区及其邻近区域.

关键词：三门峡及邻区地壳浅部结构噪声层析成像相速度频散隐伏断裂

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鄂尔多斯及周边区域噪声层析成像研究

地震学报 2021年第2期43卷 152-167,I0001页

作者：刘靖吴建平王未来蔡光耀王薇中国地震局地球物理研究所中国北京100081 中国地震局地震观测与地球物理成像重点实验室中国北京100081

基于中国地震科学探测台阵在鄂尔多斯及周边地区布设的461个地震台为期2年的地震观测资料,采用背景噪声层析成像方法,研究获得了鄂尔多斯及周边地区5-46 s周期、分辨率高达0.3°×0.3°的瑞雷面波相速度分布图像。与基于程函方程的地震... 详细信息

基于中国地震科学探测台阵在鄂尔多斯及周边地区布设的461个地震台为期2年的地震观测资料,采用背景噪声层析成像方法,研究获得了鄂尔多斯及周边地区5-46 s周期、分辨率高达0.3°×0.3°的瑞雷面波相速度分布图像。与基于程函方程的地震面波成像结果对比看出,噪声层析成像在较短周期具有明显的优势(5-16 s),可以获得更高分辨率的成像结果。短周期(5-10 s)的相速度分布揭示,河套盆地、太原盆地和运城盆地等均表现为显著的低速异常,表明这些盆地的新生代沉积较厚,临汾盆地为弱低速异常,推测其沉积层相对较薄;鄂尔多斯地块内部浅层速度较低,与该地区中生代具有较厚的沉积相一致;大同火山区为高速异常,可能是由该地区分布的新生代玄武岩引起的。鄂尔多斯内部中上地壳存在明显的北东向高速异常带,推测很可能与鄂尔多斯地块的基底拼合有关。中长周期(20-44 s)的相速度成像结果显示,鄂尔多斯地块表现为明显的高速异常,该异常在灵石隆起和临汾盆地一带可向东延伸至太行山造山带,推测这一地区在华北克拉通破坏过程中属于破坏较轻的地区,保留了部分高速的岩石圈根。大同火山区及河套盆地地区具有明显的低速异常,随着周期的增加低速异常逐渐集中分布在大同火山区附近,推测河套盆地深部热作用可能源自其东部大同火山区附近的深部地幔。

关键词：鄂尔多斯地区噪声层析成像程函方程相速度山西断陷带

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青藏高原东北缘噪声层析成像研究

地震学报 2018年第1期40卷 1-12页

作者：杨志高张雪梅中国地震局地球物理研究所中国北京100081 中国地震台网中心中国北京100045

利用青海、甘肃和宁夏3个区域地震台网两年的波形数据,通过地动噪声层析成像方法给出了青藏高原东北缘8—40 s的瑞雷面波二维群速度结构和三维地壳上地幔顶部的剪切波速度结构。研究结果显示,相比传统的面波层析成像方法,噪声层析成像... 详细信息

利用青海、甘肃和宁夏3个区域地震台网两年的波形数据,通过地动噪声层析成像方法给出了青藏高原东北缘8—40 s的瑞雷面波二维群速度结构和三维地壳上地幔顶部的剪切波速度结构。研究结果显示,相比传统的面波层析成像方法,噪声层析成像给出的短周期面波信息能够较好地约束地壳和上地幔顶部结构。8 s和10 s周期的群速度图像与沉积层和基底结晶深度有关,具体而言:祁连山和西秦岭造山带表现为高速体特征,柴达木盆地、河西走廊和鄂尔多斯西缘表现为低速特征;周期为15 s和20 s的瑞雷面波群速度图像反映的是中地壳结构,15 s周期群速度图像上造山带下方高速体向北和向东方向扩展,20 s周期群速度图像呈现大范围低速体,推测为中下地壳低速层影响所致;30 s和40 s周期的群速度图像反映的是莫霍面深度附近的速度结构,具体表现为青藏高原大范围的低速体,向北和向东逐渐表现为高速体,说明青藏高原的莫霍面深度较深,且向北和向东逐渐减薄。另外,三维剪切波速度结构显示祁连地块和甘孜地块中地壳存在大范围低速层,且由柴达木盆地东侧深部的低速层连接,该低速层可能是青藏高原物质北移的一个通道。

关键词：青藏高原东北缘噪声层析成像瑞雷面波群速度剪切波速度

利用背景噪声层析成像方法反演新疆天山及邻区S波速度结构

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中国地震 2021年第1期37卷 43-58页

作者：孔祥艳吴建平刘靖东华理工大学江西省核地学数据科学与系统工程技术研究中心南昌330013 中国地震局地球物理研究所北京100081 新疆维吾尔自治区地震局乌鲁木齐830011

利用新疆地震台网52个固定台站和天山地区新布设的11个流动台为期1年的观测数据,采用背景噪声层析成像方法获得了天山及邻区(41°~48°N,79°~91°E)10~50s的瑞利面波相速度分布图像,使用基于贝叶斯的马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法反演... 详细信息

利用新疆地震台网52个固定台站和天山地区新布设的11个流动台为期1年的观测数据,采用背景噪声层析成像方法获得了天山及邻区(41°~48°N,79°~91°E)10~50s的瑞利面波相速度分布图像,使用基于贝叶斯的马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法反演得到研究区地壳上地幔S波速度结构。研究结果表明,准噶尔盆地沉积盖层南深北浅,最厚处可达15km。在天山造山带北部和南部的盆山交界附近,地壳内部存在明显的向造山带方向倾斜的低速区,结合前人相关研究结果,推测塔里木盆地和准噶尔盆地向天山造山带的俯冲主要发生在中国境内天山造山带中部,东西部只存在较弱的单向俯冲。天山造山带下地壳存在明显的低速异常,反映出介质具有较低的力学强度,在挤压环境下更容易发生变形和隆升,下地壳低速异常可能与存在古板块缝合带、天山南北两侧的大陆块体双向俯冲以及挤压变形等密切相关。

关键词：新疆天山准噶尔盆地相速度噪声层析成像 S波速度结构

利用背景噪声层析成像方法反演川滇地区地壳S波速度结构

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利用背景噪声层析成像方法反演川滇地区地壳S波速度结构

作者：田浩宇中国地震局地球物理研究所

学位级别：硕士

川滇地区位于多板块汇聚的区域,深大断裂发育,属于南北地震带的南段,是中国大陆强地震发生最为频繁的地区之一。该地区的地壳和上地幔记录了大陆碰撞和俯冲的远场效应,是青藏高原东部挤出的关键地区。其独特的地学特征受到地学界的广泛... 详细信息

川滇地区位于多板块汇聚的区域,深大断裂发育,属于南北地震带的南段,是中国大陆强地震发生最为频繁的地区之一。该地区的地壳和上地幔记录了大陆碰撞和俯冲的远场效应,是青藏高原东部挤出的关键地区。其独特的地学特征受到地学界的广泛关注,并开展了大量的地球物理探测工作。尽管这些工作对该地区的动力学过程和深部结构进行了详尽的讨论和分析,但是,青藏高原地壳物质东流的通道及其规模和方向并不清楚,地震活动的诱发机制并不明晰。为此,我们采用背景噪声层析成像技术,在该地区开展了地壳S波速度结构研究。本研究收集了研究区89个宽频带地震台站1年的连续波形数据的垂直分量,通过对原始数据的一系列处理和互相关计算,得到3916条经验格林函数,经人工挑选出1883条不同周期的瑞雷波群速度频散曲线,采用0.5°×0.5°格点,用面波层析成像方法得到了9-40s周期的瑞雷波群速度分布,并对群速度进行了反演,获得了川滇地区0-60 km深度的S波速度结构。结果显示,不同地学单元之间速度结构差异明显,龙门山断裂带是松潘-甘孜地体与四川盆地地壳S波速度结构突变的分界线,红河断裂两侧速度结构具有明显的差异。短周期群速度与四川盆地内沉积层厚度的变化有良好的对应关系,四川盆地地壳的速度具有明显的横向不均匀性。研究区的中下地壳存在的低速异常,从西向东穿过川滇菱形块体到达扬子块体,其两侧的四川盆地和华夏板块的中下地壳均为高速结构,这暗示该低速异常可能与青藏高原东向挤出的熔融或部分熔融物质有关,并受到两侧高速结构的控制。另一方面,地震活动主要集中在研究区西部,且分布在高、低速构造的边界及邻近区域,可能与青藏高原的东向挤出有关。

关键词：噪声层析成像瑞雷面波川滇地区地壳S波速度结构地震活动青藏高原东向挤出

利用噪声层析成像研究华北克拉通南段中、西部及其邻区祁连造山带地壳S波速度结构

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利用噪声层析成像研究华北克拉通南段中、西部及其邻区祁连造山带...

2015中国地球科学联合学术年会

作者：凌媛陈凌危自根姜明明王旭中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室

华北克拉通是世界上古老克拉通遭受破坏的最佳例证之一。近年来多学科观测表明,华北克拉通壳幔结构变化复杂,东西差异显著,与其在显生宙复杂的构造演化过程、岩石圈改造和破坏的空间不均匀性相对应[朱日祥等,2011]。然而,相对于华北克... 详细信息

华北克拉通是世界上古老克拉通遭受破坏的最佳例证之一。近年来多学科观测表明,华北克拉通壳幔结构变化复杂,东西差异显著,与其在显生宙复杂的构造演化过程、岩石圈改造和破坏的空间不均匀性相对应[朱日祥等,2011]。然而,相对于华北克拉通东部,中、西部由于观测资料不足,目前对该区域深部结构的认识尚不完善,对其结构演化还存有争议。处于地球最外层的地壳,压力和温度

关键词：祁连造山带构造演化华北克拉通地壳结构噪声层析成像波速度

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有限频背景噪声层析成像

有限频背景噪声层析成像

2020年中国地球科学联合学术年会

作者：赵凯锋杨英杰罗银河中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院武汉 430074 澳大利亚麦考瑞大学地球与环境系悉尼 2109

背景噪声面波层析成像技术(ambient noise tomography, ANT)主要利用短周期面波信号(<=40/50s)构建地壳上地幔结构(Shapiro等,2005)。Yang(2014)论证可以从背景噪声数据中提取高信噪比的宽频带(周期大于100秒)面波信号且可用于构建区面... 详细信息

背景噪声面波层析成像技术(ambient noise tomography, ANT)主要利用短周期面波信号(噪声数据中提取高信噪比的宽频带(周期大于100秒)面波信号且可用于构建区面波相速度结构。Zhao等(2017)论证了宽频带Rayleigh面波信号(10-150秒)可以用于构建大陆尺度的相速度结构。但传统ANT基于射线理论,其仅在高频近似下成立。而在长周期面波层析成像中,为了获得高分辨率的面波相速度结构,需要考虑有限频效应的影响。

关键词：有限频背景噪声相速度噪声层析成像

利用环境噪声层析成像反演辽宁白云金矿区浅层三维速度结构

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利用环境噪声层析成像反演辽宁白云金矿区浅层三维速度结构

2018年中国地球科学联合学术年会

作者：李选涛黄金莉刘志坤中国地质大学(北京)

辽宁省白云金矿位于华北克拉通东北部,处于辽东裂谷中段、凤城凸起部位(吴二等,2017),区内经历了漫长的地质作用,地层变质时代久远,褶皱断裂极其发育,火成岩十分活跃。研究区出露岩石主要是盖县组和大石桥组的花岗岩和大理岩,主要断裂包... 详细信息

辽宁省白云金矿位于华北克拉通东北部,处于辽东裂谷中段、凤城凸起部位(吴二等,2017),区内经历了漫长的地质作用,地层变质时代久远,褶皱断裂极其发育,火成岩十分活跃。研究区出露岩石主要是盖县组和大石桥组的花岗岩和大理岩,主要断裂包括NW向的尖山子断裂以及NE向的李家堡断裂和一系列次级断裂。自1984年白云金矿建矿以来,许多学者利用地质、地球化学方法等方法对

关键词：白云金矿区盖县组石桥组三维速度结构噪声层析成像

青藏高原东北部、鄂尔多斯和四川盆地地壳结构的噪声层析成像研究

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青藏高原东北部、鄂尔多斯和四川盆地地壳结构的噪声层析成像研究

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：郑勇杨英杰谢祖君熊熊中国科学院测量与地球物理研究所动力大地测量学重点实验室

印度板块和欧亚板块碰撞不仅导致了青藏高原的隆升,而且对远场区域造成了明显的影响。由于青藏高原每年5cm左右的向北挤压,不仅使得青藏高原内部地壳大大增厚,而且高原物质向东大量逃逸,这些东向逃逸的物质由于在龙门山地区受到四川盆... 详细信息

印度板块和欧亚板块碰撞不仅导致了青藏高原的隆升,而且对远场区域造成了明显的影响。由于青藏高原每年5cm左右的向北挤压,不仅使得青藏高原内部地壳大大增厚,而且高原物质向东大量逃逸,这些东向逃逸的物质由于在龙门山地区受到四川盆地的阻挡,从而发生了向南和向北的偏转。目前,对于

关键词：四川盆地噪声层析成像鄂尔多斯青藏高原东北部地壳结构