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山西断陷带上地幔顶部Pn波速度结构与各向异性成像

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地球物理学报 2020年第12期63卷 4382-4395页

作者：殷伟伟雷建设黄金刚张娜张广伟张冰山西省地震局太原030021 应急管理部国家自然灾害防治研究院(地壳动力学重点实验室) 北京100085

本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2019年期间发生在山西断陷带及邻区2级以上天然地震事件及陕西神木、府谷等3级以上非天然地震事件共25304条高质量Pn到时数据,反演了山西断陷带及邻区上地幔顶部高分辨率Pn波速度结构... 详细信息

本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2019年期间发生在山西断陷带及邻区2级以上天然地震事件及陕西神木、府谷等3级以上非天然地震事件共25304条高质量Pn到时数据,反演了山西断陷带及邻区上地幔顶部高分辨率Pn波速度结构与各向异性.研究结果显示,山西断陷带及邻区Pn波速度结构差异较大,大同火山及以南区域、忻定盆地、太行山造山带、华北盆地南部和吕梁山局部地区表现为显著的低波速异常,而运城盆地、临汾盆地北部、太原盆地、大同盆地北部、华北盆地北部和鄂尔多斯块体呈现明显的高波速异常.大同火山下方上地幔顶部的低波速异常与Pn快波方向呈现以火山为中心的近发散状结构特征,结合已有的远震上地幔成像结果,暗示大同火山岩浆可能来源于地幔深部,岩浆的底侵或热侵蚀作用造成了该地区岩石圈的破坏以及整个华北克拉通的“活化”,这一推论符合克拉通的热-化学侵蚀破坏模型.山西断陷带上地幔顶部速度异常形态较好的对应了研究区的地质构造,Pn快波速方向与地质构造的展布方向和SKS波各向异性的特征基本一致,说明变形形式以简单剪切为主,表明其形成和演化过程与上地幔物质运移过程有密切关系.

关键词：山西断陷带上地幔顶部 Pn波成像速度结构各向异性

基于重处理数据的南海西北次海盆地壳速度结构

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中国科学：地球科学 2020年第11期50卷 1553-1568页

作者：王强赵明辉张浩宇张佳政贺恩远袁野丘学林中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所广州511458 中国科学院南海生态环境工程创新研究院广州511458 南方海洋科学与工程广东省实验室广州511458 中国科学院大学北京100049 龙岩学院资源工程学院龙岩364000

南海西北次海盆的深部地壳结构特征对于理解西北次海盆洋陆转换带属性及岩浆活动过程至关重要.OBS2006-2是一条平行于西北次海盆残余扩张脊的广角反射/折射地震测线,文章在原来数据基础上,增加了该测线上重新解编的2台OBS数据,展开了震... 详细信息

南海西北次海盆的深部地壳结构特征对于理解西北次海盆洋陆转换带属性及岩浆活动过程至关重要.OBS2006-2是一条平行于西北次海盆残余扩张脊的广角反射/折射地震测线,文章在原来数据基础上,增加了该测线上重新解编的2台OBS数据,展开了震相重新追踪与走时成像,获得了该测线下方地壳速度结构.分析结果表明:(1)重新处理后的深部结构模型更加可靠;(2)沿NEE测线方向沉积基底变化较大可能与扩张后期较强的岩浆活动有关,Moho面埋深变化剧烈(23.5~11.8km),地壳厚度(20.5~6.5km)表现了由陆壳(西沙地块)到洋壳(西北次海盆)的变化;(3)模型中洋陆转换带宽度为~20km,Moho面埋深由15.0km剧烈抬升变浅到11.0km,地壳底部发育有~2km厚的高速层(7.2~7.4km s-1),地壳厚度(6~10km)在COT区间减薄~4km,表现为陆壳与洋壳的迅速转变.双峰海山的样品定年数据认为其形成于~23Ma,属于海盆停止扩张后的岩浆活动,具有9km厚的洋壳,其形成机制推测为在浮力驱动减压熔融作用下岩浆沿着先存的构造薄弱带上涌形成.

关键词：西北次海盆海底地震仪速度结构双峰海山洋陆转换带

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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南北地震带岩石圈S波速度结构面波层析成像

地球物理学报 2013年第4期56卷 1121-1131页

本文利用天然地震面波记录和层析成像方法,研究了南北地震带及邻近区域的岩石圈S波速度结构和各向异性特征.结果表明南北地震带的东边界不但是地壳厚度剧变带,也是地壳速度的显著分界.其西侧中下地壳的S波速度显著低于东侧,强震大多发... 详细信息

本文利用天然地震面波记录和层析成像方法,研究了南北地震带及邻近区域的岩石圈S波速度结构和各向异性特征.结果表明南北地震带的东边界不但是地壳厚度剧变带,也是地壳速度的显著分界.其西侧中下地壳的S波速度显著低于东侧,强震大多发生在低速区内部和边界.青藏高原东缘中下地壳速度显著低于正常大陆地壳,在松潘甘孜地块和川滇地块西部大约25～45km深度存在壳内低速层;这些低速特征与高原主体的低速区相连,有利于下地壳物质的侧向流动.地壳的各向异性图像与下地壳流动模式相符,即下地壳物质绕喜马拉雅东构造结运动,东向的运动遇到扬子坚硬地壳阻挡而变为向南和向北东的运动.面波层析成像结果支持青藏高原地壳运动的下地壳流动模型.南北地震带的岩石圈厚度与其东侧的扬子和鄂尔多斯地块相似但速度较低.川滇西部地块上地幔顶部(莫霍面至88km左右)异常低速;松潘甘孜地块上地幔盖层中有低速夹层(约90～130km深度).岩石圈上地幔的速度分布图像与地壳显著不同,在高原主体与川滇之间存在北北东向高速带,可能会阻挡地幔物质的东向运动.上地幔各向异性较弱且与地壳的分布图像显然不同.因此青藏高原岩石圈地幔的构造运动具有与地壳不同的模式,软弱的下地壳提供了壳幔运动解耦的条件.

关键词：南北地震带岩石圈速度结构面波层析成像

利用走时和波形拟合迭代反演阿拉善地壳速度结构及2015年阿拉善左旗5.8级地震震源机制

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地球物理学报 2018年第4期61卷 1225-1237页

作者：宋超盖增喜北京大学地球与空间科学学院地球物理系北京100871

据中国地震台网测定,北京时间2015年4月15日15时39分,在内蒙古自治区阿拉善左旗(39.8°N,106.3°E)发生MS5.8地震,震源深度为10km.地震发生后多家机构对其开展了研究,本文使用喜马拉雅Ⅱ期布设在南北地震带北段的台站观测数据,通过走时... 详细信息

据中国地震台网测定,北京时间2015年4月15日15时39分,在内蒙古自治区阿拉善左旗(39.8°N,106.3°E)发生MS5.8地震,震源深度为10km.地震发生后多家机构对其开展了研究,本文使用喜马拉雅Ⅱ期布设在南北地震带北段的台站观测数据,通过走时反演和波形拟合反演的迭代,获得了该地区地壳一维速度结构,接着利用直达P波观测与理论走时差对震中位置重定位,然后反演地震的最佳双力偶解以及震源深度,最终得到了区域速度结构、地震的三维坐标、发震时刻以及震源机制解.结果显示,此次地震发生于世界时2015年4月15日7时39分26.718s,震中(39.7663°N,106.4304°E),震源矩心深度18km,矩震级MW5.25,节面Ⅰ走向176°,倾角85°,滑动角-180°,节面Ⅱ走向86°,倾角90°,滑动角-5°.结合该区域断裂带构造运动分析,本文认为此次地震是左旋走滑破裂,略带正断分量,断层面是节面Ⅱ,走向为NEE(近E-W)向,发震构造为震中附近的E-W向隐伏断裂.

关键词：阿拉善地震相位加权叠加走时反演速度结构波形拟合震源机制

利用双差地震成像方法反演辽南地区地壳速度结构

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地震地质 2022年第2期44卷 378-394页

作者：王亮焦明若钱蕊张博杨士超邵媛媛辽宁省地震局沈阳110043

文中利用辽宁地区“十五”改造前后共67个区域地震台记录的1975年8月—2017年12月期间的地震震相观测报告,通过双差地震成像的方法,采用tomoDD软件对辽南地区进行了地震重新定位及速度结构反演。通过计算得到了辽南地区记录大部分地震... 详细信息

文中利用辽宁地区“十五”改造前后共67个区域地震台记录的1975年8月—2017年12月期间的地震震相观测报告,通过双差地震成像的方法,采用tomoDD软件对辽南地区进行了地震重新定位及速度结构反演。通过计算得到了辽南地区记录大部分地震的重新定位结果和4km、13km、24km、33km几个深度上较好的P波速度结果。重新定位结果显示,海城余震区和盖州震群活动区域作为辽南地区主要的地震活动区域,其地震活动具有明显的NW向展布特征。P波层析成像结果则反映了辽南地区浅部速度结构与地质构造较为一致的特点。海城余震区所处的海城河断裂在浅层存在高速体,在4~12km深度存在低速体,且低速体向E不断加深侵入。金州断裂不同分段的端部存在高速体,其断裂端部的盖州震群发生在高速体区域,推测盖州震群的活动可能是在应力积累的条件下受到液体侵入而使岩石的含水饱和率上升所致。

关键词：双差地震成像重新定位速度结构海城余震区盖州震群

龙门山断裂带中上地壳速度结构的短周期环境噪声成像

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地球物理学报 2015年第11期58卷 4018-4030页

作者：赵盼盼陈九辉刘启元郭飚李顺成李昱中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

本文利用在龙门山断裂带周边布设的57个台站自2008年11月至2009年11月为期一年的垂直分量连续地震环境噪声数据,通过短周期地震环境噪声成像方法,获得了龙门山断裂带中北段地壳25km深度范围的S波精细速度结构.结果表明:(1)龙门山断裂带... 详细信息

本文利用在龙门山断裂带周边布设的57个台站自2008年11月至2009年11月为期一年的垂直分量连续地震环境噪声数据,通过短周期地震环境噪声成像方法,获得了龙门山断裂带中北段地壳25km深度范围的S波精细速度结构.结果表明:(1)龙门山断裂带周边区域10km以上的速度结构与地表断裂的分布形态具有良好的一致性,速度结构控制了龙门山主要断层的深部延展特征;在15km及以下深度,S波速度结构呈现沿龙门山和沿岷山隆起走向的交叉构造格局,由此造成的速度结构差异可能影响了汶川地震的破裂过程;(2)速度结构随深度的分布特征为龙门山断裂带主要断层的深部延伸形态给出了良好的约束,结果进一步确认了龙门山断裂中段的高角度铲型断裂构造特征;(3)研究区的南端发现了龙门山断裂下方20km以下深度具有与松潘地块中地壳低速层相关的低速结构的迹象,这可能是汶川地震破裂带南段22km左右深度存在脆韧转换带的一个证据.研究结果显示出密集台阵和短周期环境噪声成像方法在地壳浅部精细结构和断层探测研究中具有巨大潜力.

关键词：汶川地震龙门山断裂带速度结构地震环境噪声

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口泉断裂及其邻近地区的地壳速度结构

地震地质 2015年第4期37卷 939-952页

作者：王霞宋美琴王亮李宏伟吴昊昱罗勇山西省地震局太原030021 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武汉430077 辽宁省地震局沈阳110034

利用震源位置和速度结构联合反演方法,对1981—2013年山西北部地区的地震进行了重定位,反演得到了三维速度结构,并重点对口泉断裂进行了分析。重定位结果显示,口泉断裂中北段地震集中,其南北两端地震分布较少,表明该断裂中北段活动强而... 详细信息

利用震源位置和速度结构联合反演方法,对1981—2013年山西北部地区的地震进行了重定位,反演得到了三维速度结构,并重点对口泉断裂进行了分析。重定位结果显示,口泉断裂中北段地震集中,其南北两端地震分布较少,表明该断裂中北段活动强而南北两端弱;速度结构显示口泉断裂地震集中段位于高速体内的相对低速区域,其南段显示持续的低速异常。从垂直口泉断裂的速度结构剖面上可以识别出口泉断裂附近的速度呈现明显下凹的梯度带,初步推测这可能是口泉断裂(或基底拆离带)存在的深部证据;平行口泉断裂的速度(波速比)剖面显示其中北段地震丛位于高、低速(高低波速比)陡变带之间。

关键词：速度结构联合反演口泉断裂

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福建地区地壳三维P波速度结构与构造含义

地震地质 2023年第4期45卷 970-986页

作者：李强吴建平中国地震局地球物理研究所北京100081 福建省地震局福州350003

福建地区经历了复杂的构造演化过程,多期构造变化所形成的巨量侵入-火山岩在该区域广泛出露。文中利用1999-2021年福建地震台网的观测报告,并融合周边省份的部分数据,挑选出了3203个地震,其中包括76423条绝对到时数据,389021条P波相对... 详细信息

福建地区经历了复杂的构造演化过程,多期构造变化所形成的巨量侵入-火山岩在该区域广泛出露。文中利用1999-2021年福建地震台网的观测报告,并融合周边省份的部分数据,挑选出了3203个地震,其中包括76423条绝对到时数据,389021条P波相对到时数据。采用双差地震层析成像方法获得了福建地区地壳三维P波速度的精细结构,横向分辨率为0.25°。除闽西北地块外,其他区域可被检测板较好恢复。研究结果表明:1)闽西南地块在15~25km深度普遍呈现相对低速特征,结合区域地质背景、前人的接收函数结果及大地电磁测深数据等分析认为,该低速特征并非由部分熔融或韧性剪切带所致,主要是由于区域地壳更富含石英成分引起的;2)闽东地块的中下地壳存在2个相对低速异常体,且与地表大地热流异常相对高值区对应;3)福安-南靖断裂带在中下地壳对该区域的地壳速度分布具有一定的控制作用,进一步证实其是区域内的一条深大断裂带。

关键词：福建地区双差层析成像速度结构福安-南靖断裂带

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