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为了研究天山造山带的地球动力学,自1970年代以来,国内外在天山造山带开展了大量的深部探测工作,并取得了丰富的成果,本文对这些工作和成果进行了梳理和综述.已有研究结果表明:天山造山带的地壳厚度较大,但并无明显山根;地壳结构具有垂向分层和横向分块特征;壳幔界面不清晰,莫霍面在盆山接合部下方发生错断;壳内普遍发育低速异常体,地壳泊松比较高,暗示了地壳力学上的弱化作用;上地幔也存在波速异常体,低速异常可能与地幔热物质上涌有关,高速体可能是古老板块的岩石圈拆离碎片;莫霍面错断、Q值结构和波速异常特征可以用天山南北侧稳定地质块体往天山造山带之下俯冲来解释,这也得到高分辨率层析成像结果的支持;剪切波分裂结果暗示有相当厚的上地幔卷入了造山过程.上述资料表明天山造山带的变形和隆升是其南北侧稳定地质块体的构造挤压与壳—幔复杂耦合作用的共同结果. 相似文献
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天山造山带一直以来是研究盆山耦合作用的理想场所，深入理解这一地区的壳幔结构对认识天山造山带深部动力学过程具有重要意义.本研究基于2009—2020年新疆区域数字地震台网固定台站、震后架设应急流动台站以及部分宽频带流动地震台站记录到的MS≥1.5地震到时资料，采用双差地震层析成像方法反演获得了新疆天山中段精细的地壳和上地幔顶部三维P波速度结构和地震震源参数.结果显示：新疆天山中段具有复杂的深浅构造关系，地壳浅部及上地壳P波速度结构与地表地质构造密切相关，高速异常区对应于天山造山带，低速异常区对应于沉积盆地.研究区中东段中地壳和下地壳存在较大范围低速区，与两侧准噶尔盆地和塔里木盆地上地壳和中地壳低速区相连，且准噶尔盆地和塔里木盆地下地壳及上地幔顶部双向均向新疆天山中段下方倾斜.结合前人诸多研究成果推测，在南北向构造挤压作用下，塔里木盆地与准噶尔盆地双向向天山造山带壳幔岩石圈发生“层间插入与俯冲削减”.重定位后地震分布显示，地震震源深度优势范围为0～25 km,主要沿断裂带、盆山结合部以及不同块体接触部位分布，且与壳内低速体有较好的相关性.这些结果可能为研究新疆天山中段... 相似文献
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通过对南北地震带北段区域所布设的676个流动地震台站观测资料进行处理，联合反演面波频散与接收函数数据，获得了研究区内地壳厚度、沉积层厚度的分布情况以及地壳上地幔高分辨率S波速度结构成像结果.反演结果显示研究区地壳厚度从青藏高原东北缘向外总体逐渐变薄，秦岭造山带地壳厚度较同属青藏高原东北缘的北祁连块体明显减薄；鄂尔多斯盆地及河套盆地分布有非常厚的沉积层，阿拉善块体部分区域也有一定沉积层分布，沉积层与研究区内盆地位置较为一致；松潘—甘孜块体、北祁连造山带等青藏高原东北缘总体表现为S波低速异常；在中下地壳，松潘—甘孜块体下方的低速体比北祁连造山带下方的低速体S波速度值更小、分布深度更浅，更有可能对应于部分熔融的地壳；鄂尔多斯盆地在中下地壳以及上地幔内有着较大范围的高速异常一直延伸到120 km以下，而河套盆地地幔只在80 km以上部分有着高速异常的分布，此深度可能代表了河套盆地的岩石圈厚度，来自深部地幔的热物质上涌造成了该区域的岩石圈减薄；阿拉善块体在地壳和上地幔都表现出高低速共存的分布特征，暗示阿拉善块体西部岩石圈可能受青藏高原东北缘的挤压作用发生改造. 相似文献
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新疆库车-克拉玛依地震层析成像 总被引：16，自引：2，他引：14
利用在同地区直接布设的观测台站,进行六个月连续观测所取得的地震数据,挑选清晰远震的Ｐ波到的数据,采用ＡＣＨ层析成像方法绘出了天山地区地壳和上地幔的三维速度图象,反演结果表明：天山南侧是塔里木地块高密度岩层产生的向北俯冲的高速体,天山北侧,准噶尔盆地内是产状较陡向南俯冲的高速体,天山主体就夹在两个俯冲带之间,形成一个不等边三角形的低速区,地壳范围是高速体和低速体的相间排列,与地表看到的地块的划分基本一致。在２００～３００ｋｍ的深度中,存在较大面积的低速体,低密度的热物质主要来源于幔,随着天山地区的强烈挤压与隆升,存在较大面积的低速体,低密度的热物质主要来源于地幔,随着天山地区的强烈挤压与隆升,深部热物质则向上迁移、渗透,甚至沿着断裂带达到上部地壳和地表。 相似文献
5.
吕苗苗 《CT理论与应用研究》2019,28(2):175-186
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3～8km。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，200km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10km，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8km，导致地幔过渡带增厚。 相似文献
6.
基于ChinArray三期项目布设于华北克拉通中部的流动台阵观测数据,利用背景噪声互相关和地震面波层析成像获取了研究区内6—140 s周期的瑞雷面波频散,使用蒙特卡罗非线性反演方法获得了华北克拉通中部岩石圈的高分辨率三维S波速度结构。结果显示华北克拉通不同地块的岩石圈速度结构存在显著的横向差异:其中鄂尔多斯盆地腹地整体表现为高速特征,延伸至200 km以下,但其东南缘存在小范围的低速异常;东部的华北盆地整体表现为低速特征,具有较薄的地壳和岩石圈厚度;中部造山带南北两端以及南北重力梯度线下方存在相连接的低速区域,在深处延伸至华北盆地下方;在下地壳和上地幔顶部,大同火山群区域的低速体逐渐向西偏移至鄂尔多斯盆地东北角下方;而在上地幔中,该区域的低速异常随深度增加而逐渐减弱,低速体延伸至东南方向的华北盆地下方。基于本研究获得的S波速度模型,我们认为:鄂尔多斯盆地腹地保持了克拉通特性,但其东南缘存在局部的岩石圈改造作用;华北盆地发生了强烈的岩石圈破坏减薄和地壳伸展变形;中部造山带南北端以及南北重力梯度线下方的岩石圈发生了局部的改造减薄,其机制可能都来源于华北盆地下方地幔热物质的上涌;大同火山群下方上涌的热物质从鄂尔多斯盆地东北角下方侵入下地壳,在地壳内上升过程中受到上地壳的阻挡,向东流动至大同火山群下方,形成了大同火山群的岩浆活动,其深部来源可能与西向俯冲的太平洋停滞板块有关。 相似文献
7.
库尔勒—吉木萨尔剖面横跨塔里木盆地北缘、天山造山带和准噶尔盆地南缘.沿剖面完成了重磁联合反演,获得了岩石圈二维密度结构与二维磁性结构.结果发现,塔里木盆地与准噶尔盆地向天山造山带对冲.在地壳范围内,塔里木盆地北缘与准噶尔盆地南缘的平均密度较高,天山造山带的地壳平均密度较低.天山造山带具有较高的磁化强度,尤其表现在准噶尔盆地南缘至天山造山带中部的整个地壳范围内,预示着天山南北可能具有不同的构造演化历史、构造运动方式以及构造运动强度.在塔里木盆地与天山造山带以及准噶尔盆地与天山造山带的接触部位的上地幔顶部分别发现了低密度体,推测在塔里木盆地由南而北向天山造山带“层间插入与俯冲消减”,以及准噶尔盆地由北而南向天山造山带俯冲的过程中塔里木盆地北缘和准噶尔盆地南缘下地壳物质被带进天山造山带上地幔顶部.库尔勒—吉木萨尔剖面岩石圈二维密度结构与磁性结构为天山造山带的构造分段提供了岩石圈尺度的依据. 相似文献
8.
伽师强震群的深部动力学条件 总被引：3，自引：1，他引：3
根据天山造山带及其两侧的塔里木盆地和准噶尔盆地的岩石圈二维速度结构、二维密度结构、二维电性结构、壳幔过渡带的详细结构以及大地热流和震源深度的分布，再结合对新疆西北部的蛇绿岩带、高压变质带和岩浆岩分布的综合分析，建立了天山造山带的地球动力学“层间插入消减”模型。该模型认为，塔里木板块的中上地壳在库尔勒断裂附近向天山造山带的中下地壳层间插入；而下地壳连同岩石圈地幔向天山造山带的上地幔俯冲消减。在天山的西段（哈萨克斯坦境内），费尔干纳地块由北向南插入到南天山之下约180km的深处，在其东段（中国境内），塔里木盆地由南向北插入南天山之下。这两个具有不同方向的下降板片的接触部位为费尔干纳走滑断裂。我国的伽师、喀什、乌恰地震区均落在这两个具有不同俯冲方向板块的结合部位附近，有着特殊的深部构造背景。南、北两大板块的双向挤压必定产生强大的应力，在地震区附近，这种应力的积累与释放具有4个显著的特点：（1）板片的俯冲消减速度约高达每年22mm左右；（2）应力的积累与释放速率加快；（3）应力释放较容易；（4）应力释放较为集中。这4个特点可能是伽师地区在较短的时间内连续发生数次强震的构造因素。 相似文献
9.
青藏高原中东部地壳和上地幔顶部P波层析成像 总被引：1，自引：1，他引：0
为获取青藏高原中东部地壳和上地幔顶部的精细结构，本文基于1万4 484条天然地震的P波（Pg和Pn）到时数据，对青藏高原中东部地壳和上地幔顶部进行P波三维速度结构层析成像，获取了该区域内地壳P波、上地幔顶部Pn波的速度结构和地壳厚度信息。层析成像结果显示，青藏高原中东部地壳P波速度范围为5.2—7.2 km/s，上地幔顶部Pn波速度范围为7.7—8.4 km/s，地壳厚度范围为48.0—68.6 km，地壳和上地幔顶部存在强烈的横向不均匀性，与地质块体分布有较好的对应关系。地壳P波速度结构显示，研究区中、下地壳分布有较大范围的低速区，上地壳与中下地壳P波分布存在明显的差异:羌塘地块和巴颜喀拉地块在上地壳主要表现为高速异常，随着深度增加逐渐表现为低速异常；而柴达木地块在上地壳主要表现为低速异常，下地壳则表现为高速异常；柴达木地块和拉萨地块在上地幔顶部表现为较高的Pn波速度，最高约为8.4 km/s，而在巴颜喀拉地块和羌塘地块东部，Pn波总体上表现为低速，最低约为7.7 km/s。研究区内地壳厚度的总体特征表现为南厚北薄，其中羌塘地块东部和拉萨地块的地壳较厚，而柴达木地块和巴颜喀拉地块东部的地壳相对较薄，羌塘地块西部存在局部的地壳变薄现象，反映了印度板块对欧亚板块北向俯冲作用下的岩石圈变形特征。 相似文献
10.
利用青藏高原东北缘地区固定地震台网2010年4月至2015年3月期间记录的远震事件，采用多道波形互相关方法（Multi-Channel Cross-Correlation）拾取了10697个有效P波相对走时残差数据，进而采用FMTT （Fast Marching Teleseismic Tomography）方法获得了青藏高原东北缘上地幔400 km深度范围内的P波速度结构，结果显示：秦祁地块下面存在深达70 km的高速异常，阻断了青藏高原块体中下地壳低速层向东北方向的延伸；40~140 km深度范围内，四川西南部存在一个低速区，该低速区穿过龙门山断裂带进入到四川盆地内部；祁连山造山带东部低速异常区从地壳一直延伸到上地幔400 km处，表明这里可能存在一个上地幔到地壳间的热流通道；松潘-甘孜地块分布大面积的低速异常区，而鄂尔多斯地块西南缘相对速度较高，这与青藏高原为软块体、介质密度低和鄂尔多斯块体为硬块体、介质密度高相吻合. 相似文献
11.
利用华北地震科学台阵和首都圈地震台网记录的4511次近震和625次远震的P波到时数据,采用纬度和经度方向分别为0.5°×0.5°的网格划分,反演得到了华北北部地区(111°E—120°E,37°N—42°N)深至400km的地壳上地幔三维P波速度结构.层析成像结果表明,研究区的速度存在明显的横向不均匀性,随着深度增加横向不均匀性总体呈现减弱趋势.燕山隆起带在60—120km深度内存在明显的高速异常,这与较大的岩石圈厚度有关;山西裂陷盆地、华北平原下方60km深度存在明显低速异常,与软流圈的出现有关.燕山隆起带岩石圈厚度在120km以上,明显比太行山隆起的岩石圈厚度大,与稳定大陆地区的岩石圈厚度一致.太行山山前断裂已切穿莫霍面,贯入岩石圈.研究区上地幔顶部大范围的低速异常反映了软流圈上隆的特点.在华北平原及燕山隆起下方200—300km存在高速异常可能与太古代大陆板块岩石圈的残留体有关. 相似文献
12.
天山造山带作为世界上陆内最大的造山带之一，现今地震活动频繁，造山运动强烈，是开展陆内造山和内陆地震活动研究的天然试验场.本文利用整个天山造山带地区国内及国际台网的108个地震台站连续三年的背景噪声资料，提取了8~50 s周期的瑞利面波相速度频散曲线，并构建了整个天山造山带地区的二维瑞利面波相速度与方位各向异性分布图像.结果表明：浅部结构与地表的地质构造单元具有较大的相关性.低波速异常主要分布于沉积层厚度较大的盆地地区，而高波速异常主要分布于构造活动比较活跃的山脉地区.东天山地区中下地壳存在比较弱的低波速异常，而塔里木盆地和准噶尔盆地汇聚边缘的上地幔区域则表现为明显的高波速异常，各向异性快波方向呈现近NS向的特征，暗示着塔里木盆地和准噶尔盆地的岩石圈已经俯冲至东天山的下方.中天山地区的中下地壳至上地幔区域均呈现为明显的低波速异常，且各向异性快波方向变化比较复杂，表明中天山地区的整个岩石圈结构已经弱化，热物质上涌可能对介质的方位各向异性有一定的影响.西天山及帕米尔高原的上地幔区域存在低波速异常，各向异性表现为NW-SE方向，可能与欧亚板块的大陆岩石圈南向俯冲有关.塔里木盆地内部存在相对弱的低波速异常，推测塔里木盆地可能已经受到上涌的地幔热物质的侵蚀和破坏. 相似文献
13.
Introduction The northwest of China includes Tarim, Junggar and Qaidam basins, and Kunlun, Tianshan, Altun and Qilian mountains, as well as the north part of the Tibetan Plateau. For a long time, the study of lithosphere structures and dynamics in this area has been a popular topic in geoscience, and has yielded many results. For example, TANG (1994) and LI et al (1998) suppose that the tectonic structure of Tarim Basin is various with geological periods, which changes many times betwee… 相似文献
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Shear wave velocity structure of the crust and upper mantle underneath the Tianshan orogenic belt 总被引：9，自引：1，他引：9
LI Yu LIU QiYuan CHEN JiuHui LI ShunCheng GUO Biao & LAI YuanGen State Key Laboratory of Earthquake Dynamics Institute of Geology China Earthquake Administration Beijing China 《中国科学D辑(英文版)》2007,50(3):321-330
From April, 2003 to September, 2004, a passive broadband seismic array consisting of 60 stations was deployed over the Tianshan orogenic belt by State Key Laboratory of Earthquake Dynamics, Institute of Geology, China Earthquake Administration. Among them, 51 stations make up an about 500-km-long profile across the Tianshan Mountains from Kuytun to Kuqa. The receiver function profile and S-wave velocity structure of the crust and upper mantle down to 100 km deep are obtained by using the re-ceiver function method (Liu et al. 1996, 2000). The main results can be summarized as follows: (1) A clear mountain root does not exist beneath the Tianshan Mountains, and the crust-mantle boundaries underneath the stations mostly have transitional structures. This implies that the material differentia-tion between the crust and mantle is not yet accomplished and the orogenic process is still going on. (2) The crust beneath the Tianshan Mountains has laterally blocked structures in direction perpendicular to the mountain strike, and the crust-mantle boundary has a clear dislocation structure. Both of them correspond to each other. (3) The offsets of the Moho discontinuity are highly correlated to the tectonic borders on the surface and that corresponding to the frontal southern Tianshan fault reaches to 14 km. This manifests that large vertical divergent movement took place between different blocks. This sup-ports the discontinuous model of the Tianshan orogeny, and the Tarim block subduction is restricted only to the southern side of the South Tianshan. (4) Inside the upper and middle crust of the Tianshan Mountains exist several low-velocity bodies correlated with high seismicity located on the moun-tain-basin jointures on both sides of the mountain and between different blocks, and the low-velocity bodies on the mountain-basin jointures are inclined obviously to the mountain. This implies that the low-velocity bodies may be correlated closely to the thrust and subduction of the basins on both sides of the mountain, the splicing of adjacent blocks and the fast uplift of the Tianshan Mountains. 相似文献
15.
华北地区地壳上地幔S波三维速度结构 总被引：3，自引：0，他引：3
利用华北地区大型流动地震台阵的记录资料,采用近震和远震联合成像方法,得到了水平分辨率0.5°×0.5°、深至600km的S波速度结构.研究结果表明,上地壳S波速度结构与地表地质构造基本一致,燕山—太行山山脉均呈现高速异常,延庆—怀来盆地、大同盆地表现为低速异常,华北盆地内部的拗陷和隆起分别呈现低速和高速.唐山地区中地壳、山西裂陷盆地中下地壳存在明显的低速异常,可能分别与流体和热物质作用有关,有利于形成孕育强震的地质构造环境.90km的速度结构图像依然与地表的构造特征有较大的相关性,可能说明深部结构对地表构造有一定的控制作用.燕山隆起区岩石圈的厚度可达120～150km左右,华北盆地的岩石圈厚度可能在80km左右,太行山地区的岩石圈厚度介于两者之间.山西裂陷盆地上地幔低速层较厚,反映了该区不稳定的构造环境造成了地幔热物质的上涌.华北盆地下方220～320km出现的高速异常体,可能揭示了华北盆地上地幔仍然存在拆沉后残留的难熔、高密度的古老岩石圈地幔.研究区东部地幔转换带呈低速异常,推测可能与太平洋板块俯冲至该区下方地幔转换带前缘120°E左右的俯冲板块相变脱水有关. 相似文献
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Seismic tomography beneath the orogenic belts and adjacent basins of northwestern China 总被引：2，自引：0，他引：2
Three-dimensional velocity images of the crust and upper mantle beneath orogenic belts and adjacent basins of the northwestern
continent of China are reconstructed by seismic tomography, based on arrival data of P wave recorded in seismic networks in
Xinjiang, Qinghai, Gansu of China and Kyrgyzstan. The velocity images of upper crust demonstrate the tectonic framework on
the ground surface. High velocities are observed beneath orogenic belts, and low velocities are observed in the basins and
depressions that are obviously related to unconsolidated sediments. The velocity image in mid-crust maintains the above features,
and in addition low velocities appear in some earthquake regions and a low velocity boundary separates the western Tianshan
Mts. from eastern Tianshan Mts. The orogenic belts and the northern Tibetan plateau have a Moho depth over 50 km, whereas
the depths of the Moho in basins and depressions are smaller than 50 km. The velocity images of upper mantle clearly reveal
the colliding relationship and location of deep boundaries of the continental blocks in northwestern China, indicating a weakness
of the upper mantle structure of orogenic belts. The top depth of upper mantle asthenosphere varies from place to place. It
seems shallower under the northern Tibetan plateau, Altay and Qilian Mts., and deeper under the Tarim and Tianshan regions.
Hot mantle probably rose to the bottom of some orogenic belts along tectonic boundaries when continental blocks collided to
each other. Therefore their dynamic features are closely correlated to the formation and evolution of orogenic belts in northwestern
China. 相似文献
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本文利用"中国地震科学台阵"探测项目在南北地震带北段布设的678个流动地震台站在2013年10月至2015年4月期间记录到的远震波形数据,经过波形互相关拾取到473个远震事件共130309条P波走时残差数据,通过远震层析成像研究获得了该区(30°N-44°N,96°E-110°E)下方0.5°×0.5°的P波速度扰动图像.结果显示,研究区下方P波速度结构显示强烈的不均一性和显著的分区、分块特征.岩石圈速度结构具有显著的东西差异:祁连、西秦岭和松潘甘孜地块组成的青藏东北缘地区显示明显的低速异常,而属于克拉通性质的鄂尔多斯地块和四川盆地则显示高速异常,表明东部克拉通块体对青藏高原物质的东向挤出起到了强烈的阻挡作用.阿拉善地块显示出弱高速和局部弱低速的异常并存的特征.阿拉善地块西部显示低速异常,而东部与鄂尔多斯相邻的地区显示高速异常,可能表明该地区的岩石圈的变形主要受到青藏高原东北缘的挤压作用.在鄂尔多斯和四川盆地之间的秦岭下方100~250 km深度上表现为明显的低速异常,表明该处可能存在软流圈物质的运移通道.鄂尔多斯北部的河套裂陷盆地下方在100~500 km深度内低速异常表现明显,说明该区有深部热物质上涌且至少来源于地幔过渡带.青藏东北缘上地幔显示低速异常且地幔过渡带中出现明显的高速异常,这种结构模式暗示了在青藏高原东北缘可能发生了岩石圈拆沉作用,而高速异常体可能是拆沉的岩石圈地幔. 相似文献
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From April,2003 to September,2004,a passive broadband seismic array consisting of 60 stations was deployed over the Tianshan orogenic belt by State Key Laboratory of Earthquake Dynamics,Institute of Geology,China Earthquake Administration.Among them,51 stations make up an about 500-km-long profile across the Tianshan Mountains from Kuytun to Kuqa.The receiver function profile and S-wave velocity structure of the crust and upper mantle down to 100 km deep are obtained by using the receiver function method (Liu et al.1996,2000).The main results can be summarized as follows:(1) A clear mountain root does not exist beneath the Tianshan Mountains,and the crust-mantle boundaries underneath the stations mostly have transitional structures.This implies that the material differentiation between the crust and mantle is not yet accomplished and the orogenic process is still going on.(2)The crust beneath the Tianshan Mountains has laterally blocked structures in direction perpendicular to the mountain strike,and the crust-mantle boundary has a clear dislocation structure.Both of them correspond to each other.(3)The offsets of the Moho discontinuity are highly correlated to the tectonic borders on the surface and that corresponding to the frontal southern Tianshan fault reaches to 14 km.This manifests that large vertical divergent movement took place between different blocks.This supports the discontinuous model of the Tianshan orogeny,and the Tarim block subduction is restricted only to the southern side of the South Tianshan.(4)Inside the upper and middle crust of the Tianshan Mountains exist several low-velocity bodies correlated with high seismicity located on the mountain-basin jointures on both sides of the mountain and between different blocks,and the low-velocity bodies on the mountain-basin jointures are inclined obviously to the mountain.This implies that the low-velocity bodies may be correlated closely to the thrust and subduction of the basins on both sides of the mountain,the splicing of adjacent blocks and the fast uplift of the Tianshan Mountains. 相似文献