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东亚西太平洋岩石圈三维结构及其地幔动力学 总被引：4，自引：1，他引：4
欧亚大陆及其边缘海地区是由约30多块尺度不同、形成时代和性质各异的板块或地块拼合而成。这些岩石圈板块或地块经过长时间的漂移,多次聚合与分离,碰撞与增生,在新生代最后形成现代的拼合欧亚大陆。欧亚大陆及其边缘海的板块或地块可以分为以下六类:(1)前寒武纪巨型克拉通地块及地盾;(2)前寒武纪小型克拉通地块及板块;(3)显生宙造山带及汇聚地块;(4)陆陆碰撞型地块及造山带;(5)新生代边缘海海盆;(6)大陆裂谷盆地及增生地块。高分辨率地震面波层析成像,显示同一类型的板块或地块的岩石圈和软流圈的速度结构十分相似,呈现出其独有的速度分布特征。不同类型板块或地块的速度结构有重大差异。直到400km深度,各个板块和地块的横向差异才逐渐减小。一般而言,前寒武纪克拉通板块及地块的岩石圈巨厚具有高速性质、软流圈很薄或不存在;边缘海、造山带等区域岩石圈较薄和速度较低,软流圈发育。根据欧亚大陆及边缘海地区天然地震层析成像,人工地震剖面数据及其他有关资料,建立了欧亚大陆及其边缘海岩石圈模型。 相似文献
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大陆深俯冲的动力学机制：观测和模拟结果 总被引：2，自引：0，他引：2
兴都库什-帕米尔-中国西部1975～2003年期间的地震活动记录、地表地质构造和地壳速度结构数据证明,沿特提斯陆-陆碰撞带正在进行大陆深俯冲作用。帕米尔地区大陆地壳的下部物质与上地幔一起俯冲到200km 以下,而中、上地壳在不同深度上被反冲断层所剥离。帕米尔地区向南的大陆深俯冲作用限于西部恰曼左行走滑断裂和东部喀喇昆仑右行走滑断裂之间。沿深俯冲带存在上、中、下3个地震群。上地震群出现在30～50km 附近,对应于中、上地壳的反冲剥离构造作用,地震成因与长英质地壳的脆-韧转换和“二相变形”机制有关。中地震群大体出现在90～120km 深度上,与帕米尔深俯冲岩板向下由缓倾变陡的深度大体相当。下地震群的主体出现在180～220km,代表深俯冲岩板的最前端。帕米尔大陆深俯冲岩板为上宽下窄、上缓(20～30°)下陡(60～70°),转变深度在80～120km 的楔形体,深度超过200km 的走向宽度只有500～600km。在探讨大陆深俯冲的动力学过程中采用了2种模拟方法。利用考虑温度场和负浮力的二维数值模拟表明:(1)地幔对流拖曳力对俯冲深度和俯冲速度有重要控制作用,从100MPa 到20MPa 的变化将导致俯冲深度由231km 减到151km,速率由10.79mm/a 减到5.46mm/a。(2)俯冲角30°与45°相比,前者的俯冲深度要深约25～50km。(3)俯冲板块厚度越大,则俯冲深度越浅。(4)在俯冲板块的负浮力、洋脊推力为10～30MPa 及地幔对流拖曳力为100MPa 的综合作用下,陆壳俯冲实际垂向位移可达120km,最终俯冲深度达到150km,而洋壳实际垂向位移约170km,最终俯冲深度达到230km。在考虑岩石圈和软流圈相互耦合的俯冲模拟中,块体间的接触判断采用了 LDDA 方法的接触判断准则和区域分解方法求解。其特点是边界条件比较简单,并能自动实现俯冲过程中岩石圈和软流圈之间的相互作用,但需要确定研究区域不同深度和不同板块的力学参数,且计算量很大。 相似文献
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青藏高原东北缘六盘山—鄂尔多斯盆地深地震测深剖面沿近东—西向布设长约420km,跨越鄂尔多斯盆地、六盘山和秦祁地块。本文根据沿测线爆破地震的6炮记录截面图中,6个震相的到时资料,结合地震记录中的振幅信息,确定了沿剖面的二维纵波地壳速度结构。鄂尔多斯盆地的地壳平均速度为6.38~6.40km/s,地壳厚度为41.7~48.2km。六盘山地区的地壳平均速度最高为6.40~6.42km/s,地壳厚度最大为53~54km。六盘山以西秦祁地块的地壳平均速度最低为6.32~6.40km/s,地壳厚度为50.3~53km。整个莫霍面形态东浅西深,明显向西倾斜。鄂尔多斯盆地东侧的莫霍面深度最浅为41.7km,六盘山下方莫霍面的深度最深为54km。莫霍面首波Pn在220km之后出现,速度为7.8~8.1km/s。最后讨论了本区的深部特征和盆山结构关系。 相似文献
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深地震反射大炮数据能够准确地获得下地壳和Moho的精细结构及其横向变化信息,揭露岩石圈尺度的构造样式与深部过程。中亚造山带东段位于古亚洲洋、蒙古—鄂霍茨克洋和古太平洋三大构造域的叠合区域,其岩石圈结构记录了大洋,特别是古亚洲洋消亡方式和大陆增生的深部过程。本文选用横过中亚造山带东段（奈曼旗—东乌珠穆沁旗,长约400 km）深地震反射剖面中的24个大炮数据和2个中炮数据,通过数据处理获得了近垂直反射的大炮单次剖面,揭露出中亚造山带东段下地壳及Moho的精细结构,刻画出古亚洲洋消亡极性与中亚造山带增生造山的深部过程：西拉木伦缝合带与贺根山缝合带构成古亚洲洋消亡的双缝合带,西拉木伦缝合带下方古亚洲洋板块以向南消亡为主,贺根山缝合带下方古亚洲洋板块以向北消亡为主,后者规模大于前者。在两个缝合带之间下地壳呈现出几个大规模的块状弧状反射体,推测是大洋中的残余微地块,在古亚洲洋消亡过程中拼接在一起,成为中亚造山带增生造山的一部分,并遭受了碰撞挤压和后造山伸展作用。Moho位于双程走时12 s附近（厚度约36 km）,近于水平展布,沿整条剖面起伏不大。平缓的Moho成因与造山后的地壳伸展作用相关。 相似文献
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陈胜早 《大地构造与成矿学》2007,31(3):265-272
地震震源分布强烈依赖于构造环境的温度和压力条件。震源机制可使大陆地壳脆性-韧性转换带(下部稳定性过渡边界)的温压条件复杂化。该过渡边界伴随速度弱化作用(有震活动)向速度强化作用(无震活动)的转化。在岩石圈流变和壳幔动力学的基础上研究了与板块边界有关的地震活动,包括板缘地震和俯冲板片地震。俯冲带板缘地震的深度分布受约于脆性摩擦动力机制,而摩擦剪切机制不能满意地解释深震活动,包括俯冲板片地震。这是因为深震震源机制可能与高压、高温条件下的固一固相变有关,而用脆性破裂或摩擦作用来解释就不近合理。以理论与实验研究为依据,本文对与震源物理和震源分布有关的岩石圈流变特性进行了较为深入的论述。 相似文献
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华夏地块中部宽频地震剖面深部速度结构研究 总被引：1，自引：0，他引：1
华夏地块处于欧亚板块、太平洋板块和菲律宾海板块相互作用的前沿。我国著名的南岭成矿带和武夷成矿带均位于华夏地块内。已有的研究认为,南岭和武夷的成矿作用可能与中生代晚期岩浆岩的底侵有关。为研究深部速度结构,本研究在2017年7月至2020年8月期间布设了一条横跨南岭成矿带与武夷成矿带的宽频地震测线。该测线共有81个流动台站组成,台站间距5-8 km,总长度约430 km。从连续波形中截取451个震级大于5.5级的远震事件波形,利用改进的互相关法直接从波形中计算得到7231条相对走时残差数据(误差小于0.1 s)。本研究采用远震走时层析成像方法反演相对走时残差数据,获得了高分辨率的速度结构。初步的成像结果表明:(1)华夏地块中部上地幔内存在一个明显的自西向东逐渐变深的低速异常体;(2)华夏地块岩石圈内速度结构具有很强的横向差异,且与断裂带分布存在一定的空间对应关系;(3)政和-大浦断裂带东侧下方200-300km处存在较明显的高速异常体。结合其它已有成果,本研究认为上地幔内的低速异常可能是上涌的软流圈热物质,抵达岩石圈底部引发岩石圈拆沉,可能继续沿深大断裂侵入地壳,形成金属矿藏;而拆沉的岩石圈冷物质下沉,所留痕迹即为软流圈内的高速异常体。 相似文献
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用瑞利面波研究东亚及西太平洋地壳上地幔三维结构 总被引：6，自引：0，他引：6
用分布于欧亚大陆及西太平洋地区106个宽频带数字地震台站约20000多个长周期波形记录,挑选出沿10600条大圆路径传播的瑞利面波,采用频散分析及波形拟合反演方法,对东亚及西太平洋边缘海地区地壳上地幔进行高分辨率三维层析成像。高分辨率速度成像表明,从上地壳到70km深,在东亚东部及西太平洋边缘海地区均为高速分布,西部以青藏高原为中心呈极低速分布。从100km至250km深,在东亚东部及西太平洋边缘海,自北向南显示出一条宽约2500km~4000km,长约8000km的巨型低速异常带。深度为300km~400km的平面图上,速度差异幅度不大,塔里木至扬子地块仍然显示为高速分布。东、西两部份岩石圈与软流圈的结构有着巨大的差异。西部主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区;东部则主要是由于软流圈上涌(地幔热物质上升)引起的岩石圈拉张减薄区。古新世印度板块与欧亚板块的碰撞,岩石圈板片以低角度下插到青藏高原之下,引起高原隆起和地壳增厚,西部地区成为岩石圈汇聚区。中生代中晚期东亚大陆东缘岩石圈解体,软流圈物质上涌,岩石圈减薄张裂,形成巨型低速带,并演化为东亚裂谷系。现今的西太平洋边缘海、沟弧盆体系,是新生代中晚期太平洋板块、澳大利亚板块与欧亚板块相互作用形成的。 相似文献
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西藏及其周围地区地壳、地幔地震层析成像——印度板块大规模俯冲于西藏高原之下的证据 总被引：20，自引：1，他引：20
文中介绍有关西藏—喜马拉雅碰撞带的一项地震层析成像研究。根据一个用天然地震数据产生的全球波速模型 ,印度板块有可能以近水平状俯冲于整个西藏高原之下至 16 5～ 2 6 0km深度。西藏岩石圈具有低波速地壳和高波速下岩石圈 (75～ 12 0km深 )。在 12 0～ 16 5km深度范围 ,西藏岩石圈与俯冲的印度板块之间有一层低速软流圈物质。高原中部从地表到 310km深处有一低速体 ,说明地幔物质有可能穿过俯冲板块的脆弱部位上隆。这些结果以及野外实测的地壳缩短值说明高原的抬升得助于印度板块的近水平俯冲。我们推论俯冲印度板块的升温上浮以及上覆软流层的存在是造成西藏高原高海拔抬升以及内部地表仍相对平坦的主要原因。2 0 0 1年 1月 2 6日在印度西部发生的毁灭性大地震有可能是俯冲应力在印度板块后缘薄弱处引发的岩石圈大断裂。 相似文献
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南海新生代构造演化及岩石圈三维结构特征 总被引：23，自引：2，他引：23
地震层析资料表明，南海地区，自红河口向南经南海、苏禄海到苏拉威西海，岩石圈速度低，底部横波速度仅4．4km／s，岩石圈厚度在60～80km之间，为薄岩石圈地区。软流层的速度也较低，在4．2-4．4km／s之间，但厚度较大，大于200km。从红河-莺歌海断裂带经南海到苏禄海，存在一条北西向宽约200km的上地幔北西向低速带，面波速度在4．05～4．25km／s之间。由上述资料可见，东亚大陆边缘及边缘海的上地幔存在一巨型低速带，在南海地区低速带的走向为北西向，在东海地区为北北西向。这种走向与地表的区域构造走向基本一致，反映这里新生代构造活动可能与地幔低速带分布有关，即上地幔低速带反映了岩石圈的区域流动。这类岩石圈区域流动引起岩石圈表层的张性构造，形成裂谷及稍后的海底扩张，在亚洲东部边缘形成一系列边缘海盆。 相似文献
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What triggers Koyna region earthquakes? Preliminary results from seismic tomography digital array 总被引：1，自引：0，他引：1
S. S. Rai Sunil K. Singh P. V. S. S. Rajagopal Sarma D. Srinagesh K. N. S. Reddy K. S. Prakasam Y. Satyanarayana 《Journal of Earth System Science》1999,108(1):1-14
The cause for prolific seismicity in the Koyna region is a geological enigma. Attempts have been made to link occurrence of
these earthquakes with tectonic strain as well as the nearby reservoirs. With a view to providing reliable seismological database
for studying the earth structure and the earthquake process in the Koyna region, a state of the art digital seismic network
was deployed for twenty months during 1996–97. We present preliminary results from this experiment covering an area of 60
× 80 km2 with twenty seismic stations. Hypocentral locations of more than 400 earthquakes confined to 11×25 km2 reveal fragmentation in the seismicity pattern — a NE — SW segment has a dip towards NW at approximately 45°, whilst the
other two segments show a near vertical trend. These seismic segments have a close linkage with the Western Ghat escarpment
and the Warna fault. Ninety per cent of the seismicity is confined within the depth range of 3–10 km. The depth distribution
of earthquakes delimits the seismogenic zone with its base at 10 km indicating a transition from an unstable to stable frictional
sliding regime. The lack of shallow seismicity between 0 and 3 km indicates a mature fault system with well-developed gouge
zones, which inhibit shallow earthquake nucleation. Local earthquake travel time inversion for P- and S-waves show ≈ 2% higher
velocity in the seismogenic crust (0–10 km) beneath the epicentral tract relative to a lower velocity (2–3%) in the adjoining
region. The high P- and S-wave velocity in the seismogenic crust argues against the presence of high pressure fluid zones
and suggests its possible linkage with denser lithology. The zone of high velocity has been traced to deeper depths (≈ 70
km) through teleseismic tomography. The results reveal segmented and matured seismogenic fault systems in the Koyna region
where seismicity is possibly controlled by strain build up due to competent lithology in the seismic zone with a deep crustal
root. 相似文献
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福建仙游位于福建省东南沿海中部,其周边地区历史地震活动较平静,属于弱震区。但自从该地区的金钟水库于2010年5月下闸蓄水后,库区附近的地震活动性随之增强。为深入了解该地区的地震活动性、地震分布特征以及寻找隐伏断层,利用中国地震局提供的地震初至震相数据,使用双差定位方法对仙游地区近10年发生的地震进行重定位,获得了更为精确的震源位置,并根据重定位结果模拟深部断裂,寻找隐伏断层。结果显示：(1)重定位后的震源位置更加集中,按照发震时间可分为4个活动区,主要沿沙县—南日岛的次级断裂石苍断裂两侧北西向线性分布。(2)重定位后仙游震群的震源深度主要为8～11 km。石苍断裂左侧地震条带震源深度为6～12 km;右侧地震条带呈现明显的分层现象,上层西北侧地震较为分散,东南侧地震分布较紧凑,震源深度同左侧一样为6～12 km,而下层地震较少,震源深度为14～23 km。(3)根据重定位后的震源位置,利用奇异值分解法拟合得到三个深部断层面,其倾向均为南西向,走向为北西向,与石苍断裂和潼关断裂的倾向和走向一致。结合前人研究成果和本研究结果,推测石苍断裂并不是主发震断层,而是其两侧存在的深部断裂(高倾角隐... 相似文献
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We perform 3D modeling of earthquake generation of the Xianshuihe fault, southwestern China, which is a highly active strike-slip fault with a length of about 350 km, in order to understand earthquake cycles and segmentations for a long-term forecasting and earthquake nucleation process for a short-term forecasting. Historical earthquake data over the last 300 years indicates repeated periods of seismic activity, and migration of large earthquake along the fault during active seismic periods. To develop the 3D model of earthquake cycles along the Xianshuihe fault, we use a rate- and state-dependent friction law. After analyzing the result, we find that the earthquakes occur in the reoccurrence intervals of 400–500 years. Simulation result of slip velocity distribution along the fault at the depth of 10 km during 2694 years along the Xianshuihe fault indicates that since the third earthquake cycle, the fault has been divided into 3 parts. Some earthquake ruptures terminate at the bending part of the fault line, which may means the shape of the fault line controls how earthquake ruptures. The change of slip velocity and displacement at 10 km depth is more tremendous than the change of the shallow and deep part of the fault and the largest slip velocity occurs at the depth of 10 km which is the exact depth of the seismic zone where fast rupture occurs. 相似文献
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MA Yinsheng LONG Changxing TAN Chengxuan WANG Tao GONG Mingquan LIAO Chunting WU Manlu SHI Wei DU Jianjun PAN Feng 《《地质学报》英文版》2009,83(4):713-723
Abstract: There are two co-seismic faults which developed when the Wenchuan earthquake happened. One occurred along the active fault zone in the central Longmen Mts. and the other in the front of Longmen Mts. The length of which is more than 270 km and about 80 km respectively. The co-seismic fault shows a reverse flexure belt with strike of N45°–60°E in the ground, which caused uplift at its northwest side and subsidence at the southeast. The fault face dips to the northwest with a dip angle ranging from 50° to 60°. The vertical offset of the co-seismic fault ranges 2.5–3.0 m along the Yingxiu-Beichuan co-seismic fault, and 1.5–1.1 m along the Doujiangyan-Hanwang fault. Movement of the co-seismic fault presents obvious segmented features along the active fault zone in central Longmen Mts. For instance, in the section from Yingxiu to Leigu town, thrust without evident slip occurred; while from Beichuan to Qingchuan, thrust and dextral strike-slip take place. Main movement along the front Longmen Mts. shows thrust without slip and segmented features. The area of earthquake intensity more than IX degree and the distribution of secondary geological hazards occurred along the hanging wall of co-seismic faults, and were consistent with the area of aftershock, and its width is less than 40km from co-seismic faults in the hanging wall. The secondary geological hazards, collapses, landslides, debris flows et al., concentrated in the hanging wall of co-seismic fault within 0–20 km from co-seismic fault. 相似文献
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利用近年来采集的高分辨率地震剖面资料,编制了渤海海峡跨海通道工程区主要活动断裂分布图,并对其中各断裂的垂直活动速率进行计算,发现渤海海峡跨海通道工程区内NE—NNE向断裂晚更新世以来的平均垂直活动速率为0103 mm/a,NW向断裂的平均垂直活动速率为0080 mm/a,其中NE—NNE向断裂和NW向断裂的活动速率呈由南到北逐渐增强的趋势,NW向断裂还表现出明显的自西向东活动速率逐渐增强的特点。另外,通过与现代小震资料和历史地震资料进行对比,发现研究区内地震分布具有不均匀性,地震活动性随着与断裂之间距离的增加而减弱,且在断裂交点和端点处活动性较强。研究区内地震的这些分布特征能够用弹性回跳学说解释。此外,研究区内地震活动性与断裂的水平位移速率关系可能更为密切,其与断裂垂直活动速率的关系还需要进一步研究。 相似文献
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Seismogenic Structure around the Epicenter of the May 12, 2008 Wenchuan Earthquake from Micro‐seismic Tomography 总被引：1，自引：0，他引：1
AN Meijian FENG Mei DONG Shuwen LONG Changxing ZHAO Yue YANG Nong ZHAO Wenjin ZHANG Jizhong 《《地质学报》英文版》2009,83(4):724-732
Abstract: A three-dimensional local-scale P-velocity model down to 25 km depth around the main shock epicenter region was constructed using 83821 event-to-receiver seismic rays from 5856 aftershocks recorded by a newly deployed temporary seismic network. Checkerboard tests show that our tomographic model has lateral and vertical resolution of ~2 km. The high-resolution P-velocity model revealed interesting structures in the seismogenic layer: (1) The Guanxian-Anxian fault, Yingxiu-Beichuan fault and Wenchuan-Maoxian fault of the Longmen Shan fault zone are well delineated by sharp upper crustal velocity changes; (2) The Pengguan massif has generally higher velocity than its surrounding areas, and may extend down to at least ~10 km from the surface; (3) A sharp lateral velocity variation beneath the Wenchuan-Maoxian fault may indicate that the Pengguan massif’s western boundary and/or the Wenchuan-Maoxian fault is vertical, and the hypocenter of the Wenchuan earthquake possibly located at the conjunction point of the NW dipping Yingxiu-Beichuan and Guanxian-Anxian faults, and vertical Wenchuan-Maoxian fault; (4) Vicinity along the Yingxiu-Beichuan fault is characterized by very low velocity and low seismicity at shallow depths, possibly due to high content of porosity and fractures; (5) Two blocks of low-velocity anomaly are respectively imaged in the hanging wall and foot wall of the Guanxian-Anxian fault with a ~7 km offset with ~5 km vertical component. 相似文献
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Variations of seismic mode in the region of the Avachinsky Gulf (Kamchatka, Russia) are considered. Observed anomalies (seismic quiescence, the ring seismicity, reduction of the slope of the earthquake recurrence diagram) provide a basis to consider this region as a place of strong earthquake preparation. The Kamchatka regional catalogues of earthquakes between 1962–1995 were used in the analysis. A reduced seismicity rate is observed during 10 years in an area of 150 km × 60 km in size. During the last five years, in the vicinity of the area considered, earthquakes with M > 5 occurred three times more often than the average over thirty years. It is interpreted as ring seismicity. The block of 220 km × 220~km in size, including the quiescence zone, is characterized by a continuous decrease of the recurrence diagram slope, which has reached a minimum value for the last 33 years in this region. 相似文献
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发展中的板块边界:天山-贝加尔活动构造带 总被引：5，自引：1，他引：5
亚洲内陆的强地震密集地发生在天山-贝加尔一线,但该处并不存在一条连续的大断裂,学术界对这个问题的认识长期相左。文中分析了这条地震带的时空分布、分区特点、应力状态和活动周期,计算了欧亚大陆的布格重力异常场、均衡重力异常场,反演了上地幔的密度分布和剪切波速分布。发现在这个部位的70~250km的深部有一条北东向的密度、速度陡变带,它是新生代的冷地幔和热地幔的交界带,与浅部构造存在立交关系,对亚洲大陆的现今构造运动和应力场具有重要的控制作用。这个带的地震不同于传统意义上的板缘地震和板内地震,是一种因为深浅构造不同而造成的结构性地震,性质上为大陆内缘地震。文中还就深浅构造的空间立交关系、时间镜像关系进行了讨论,指出在南北地震带和伊朗东侧地震带的立交结构也与上地幔构造有关。天山-贝加尔活动构造带是正在发展中的板块边界,是大陆内部的一个典型构造,北侧为稳定的俄罗斯-西伯利亚次板块,南侧为活动的中国-东南亚次板块。 相似文献