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1.
本文利用川西地震台阵记录到的远震P波走时数据和非线性层析成像算法,获得龙门山地区400 km深度范围内的三维P波速度结构.为了适应川西地区复杂的地质结构,本文的层析成像方法采用了快速行进三维走时计算算法和Tarantola非线性反演算法.我们的结果揭示了川滇地块、松潘-甘孜地块和四川盆地三个不同地块构造差异及该区深部动力学特征.本文的研究表明：1）研究区地壳上地幔P波速度结构具有较为明显的分区特征,松潘-甘孜地块和川滇地块岩石圈速度较低,四川盆地岩石圈速度较高,四川盆地的岩石圈厚度从南250 km向北逐渐减薄至100 km.松潘-甘孜地块上地幔存在地幔上涌的特征.2）川滇地块和四川盆地仅是垂直接触关系,而在龙门山地区四川盆地前缘存在减薄的现象,并伴随松潘-甘孜地块上地幔低速物质有侵入四川盆地岩石圈下方的特征,这显示了四川盆地与松潘-甘孜地块和川滇地块的动力学关系的差异.3）以映秀为界,龙门山断裂带被从松潘-甘孜侵入的低速异常分为南北两段：龙门山南段和龙门山北段,汶川大地震及其余震序列均分布在龙门山断裂带的北段.在青藏高原向东挤压和地幔上涌的双重作用下造成松潘-甘孜地块隆升,由于汶川处于龙门山北段的最南端,应力容易在此集中.这些因素可能是汶川MS8.0地震的基本动力学背景.本文的结果不支持四川盆地的俯冲及层间流动的动力学模型. 相似文献
2.
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
3.
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80 km,上地幔低速层向下延伸至300 km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200 km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70 km,边缘地区厚度也在50 km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20~40 km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;100 km以下滇西低速消失,150 km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150~220 km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180 km,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. 相似文献
4.
2008年5月12日汶川MW7.9地震发生在龙门山断裂带。龙门山断裂带及其邻域的地壳上地幔三维速度结构的研究对于理解汶川大地震的动力学背景具有重要的意义。2006年10月至2009年10月,在国家重大基础研究项目(973)的支持下,中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室在川西地区(26°~32°N,100°~105°E)布设了由297台宽频带数字地震仪组成的流动观测台阵(简称川西台阵)。根据川西台阵记录的环境噪声和远震波形数据,利用噪声成像技术和接收函数方法,我们研究了川西地区(29°~32°N,100°~105°E)地壳上地幔100km深度范围内的三维S波速度结构。本文得到的结果为研究川西高原和四川盆地的地壳结构提供了新的高分辨率观测证据。我们的结果表明:1)观测台阵覆盖的川滇地块、松潘-甘孜地块和四川盆地的地壳上地幔S波速度结构具有显着差异,龙门山断裂和鲜水河断裂带,作为地块间的边界断裂带,对两侧地壳结构具有明显的控制作用。2)观测台阵覆盖区域的地壳厚度存在明显差异,川滇地块的地壳厚度为60~64km,松潘-甘孜地块的地壳厚度为52~56km,四川盆地前陆的地壳厚度为46~52km,沿龙门山断裂带松潘-甘孜地块和四川盆地形成镶嵌结构,汶川地震震中处南北两侧的壳幔边界存在约6km的断错。3)四川盆地前陆低速特征表明相应区域存在厚度8~10km的沉积盖层,松潘-甘孜地块和川滇地块的中下地壳具有大面积分布的S波低速区,松潘-甘孜地块地壳平均泊松比高达0.29~0.31,汶川地震余震绝大多数分布在低速区上方的高速介质区域内,而四川盆地的中下地壳呈现整体性的高速特征,以汶川地震的震中为界,龙门山断裂带北段和南段的S波速度结构显示了明显的速度分段特征,其北段的S波速度总体上高于南段。4)本文给出的研究区地壳三维S波速度结构表明,川西高原中下地壳较为软弱,而四川盆地中下地壳的强度应明显高于松潘-甘孜地块,意味着四川盆地坚硬中下地壳可以阻挡松潘-甘孜地块向东的逃逸;另一方面,川西高原和川滇地块的中下地壳虽然均存在大面积的S波低速区,但松潘-甘孜地块内的地壳速度结构相对来说较为复杂,并形成了高、低速相间的结构特征,表明在四川盆地的阻挡作用下,该地块形成了折皱变形的结构。5)与S波低速区相应,松潘-甘孜地块和川滇地块中下地壳应处于部分熔融的状态,这对该区域存在中下地壳通道流(Channelflow)的推断是一个支持;但是,松潘-甘孜地块内是否存在中下地壳通道流仍有待进一步的深入研究。6)接收函数方位各向异性的偏振分析表明,以汶川地震震中为界,龙门山断裂西南侧处于挤压状态,而其东北侧的主压应力方向与断层走向大体平行,推断先存应力场可能驱动了汶川地震逆冲破裂之后沿龙门山断裂向北东方向的走滑破裂。 相似文献
5.
基于四川盆地及周边的245个宽频带台站2010年9月—2014年9月期间的远震记录,提取双台路径瑞利面波相速度频散资料,反演得到四川盆地20～120s的高分辨率瑞利面波相速度及各向异性空间分布.在丰富区域地球物理基础数据的同时,结合已有研究成果对地壳上地幔变形耦合进行探讨,结果表明短周期(20～30s)的相速度分布与四川盆地的地质构造特征相吻合,作为川滇地块、松潘—甘孜地块和四川盆地之间的边界——龙门山断裂带和鲜水河断裂带对上述三个地块上地壳的速度结构具有明显的控制作用;松潘—甘孜地块,特别是川滇地块中下地壳普遍表现为明显的低速异常,表明中下地壳相对软弱;而四川盆地的中下地壳整体呈现相对高速,表明四川盆地具有相对坚硬的中下地壳.研究区域东南角接近北扬子地块与南扬子地块的缝合部位,呈现高速异常.四川盆地南部和东南邻区不同周期均具有较强的各向异性,且快波方向较为一致,反映这些地区不同深度变形耦合较好.四川盆地西部、北部及东北部邻区,不同周期的各向异性快波方向变化较大,不同深度变形耦合较差.这些特征与绕喜马拉雅东构造结的物质流动被扬子地块的高速地壳阻挡的宏观认识基本一致. 相似文献
6.
收集了南北地震带区域地震台网中292个地震台站2008年1月至2011年3月期间的地震波形数据,由频时分析方法提取了Love波相速度频散曲线,经过反演得到了研究区内的Love波相速度分布.根据Love波纯路径频散,采用线性反演方法对0.25°×0.25°的网格点进行了一维S波速度结构反演,利用线性插值获取了南北地震带地区的三维S波速度结构.结果显示了松潘—甘孜地体和川滇菱形块体地区的下地壳具有明显的S波低速层分布,该异常分布特征支持解释青藏高原隆升及其地壳物质运移的下地壳流模型.在100至120km深度上,川滇菱形块体西北部呈现较强的S波高速异常,这可能是印度岩石圈板块沿喜马拉雅东构造结下插至该区域所致,该区域下地壳的低速软弱物质与上地幔的高速强硬物质形成了鲜明对比,暗示了地壳和上地幔可能具有不同的构造运动和变形方式,这为该区域的壳幔动力学解耦提供了条件. 相似文献
7.
南北地震带南段位于青藏高原东南缘,是青藏高原与扬子克拉通的过渡地带.本文收集了该区域内90个固定台站和356个流动台站的远震波形数据,采用波形互相关方法拾取了88691个P波走时残差数据,应用FMTT(Fast Marching Teleseismic Tomography)层析成像方法获取了南北地震带南段深部的三维P波速度结构.结果显示了研究区深部的结构具有显著的不均匀性:腾冲火山地区深部400km以浅的深度内分布着明显的低速异常;四川盆地西南部下方300km内具有较强的高速异常;在上地幔顶部,沿川滇菱形块体周边的大型断裂带及川滇菱形块体南端分布着显著的低速异常,这些低速异常为青藏高原物质向东南方向挤出提供了必要的通道;保山地块下方存在一东倾的高速异常带,该高速异常带为印度板块岩石圈向东俯冲的体现. 相似文献
8.
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
9.
2008年汶川Ms8.0级地震的深部构造环境——远震P波接收函数和布格重力异常的联合解释 总被引：8，自引：0，他引：8
《中国科学D辑》2008,(10)
对龙门山及其邻近地区20个宽频带地震台站的记录提取远震P波接收函数,并应用H-k叠加方法,求得每个台站下方的地壳厚度和波速比.以此为约束,进一步作接收函数反演,获得各个台站下方的S波速度结构.后龙门山与松潘-甘孜地块的地壳速度结构相似,而前龙门山的地壳速度结构则与四川盆地相似.由此说明,中央主断裂带是青藏高原东部与扬子地块之间主要的边界断裂.松潘甘孜地块至后龙门山中南部地区存在下地壳低速层,有利于中上地壳物质的滑脱作用.远震接收函数和布格重力异常的分析结果支持龙门山断裂带深部构造为滑脱-逆冲型的论断.在松潘-甘孜地块内可能具有双层的滑脱构造.上层滑脱发生在10~15km的深度上,该滑脱带表现为高温韧性滑脱剪切带.下层滑脱则发生在30km左右的深度上,其下方为青藏高原东部广泛存在的下地壳流.布格重力异常的分析表明,在中上地壳,四川盆地的密度较高,松潘-甘孜地块密度相对较低.龙门山断裂带位于密度较高的一侧,是松潘-甘孜地块向东南方的四川盆地逆冲的结果.在地壳下部,四川盆地为高P波速度和高密度区,表明地壳物质是坚硬的.松潘-甘孜块体是低S波速度和低密度区,表明物质比较软弱.高密度块体阻挡了青藏高原东部下地壳物质向四川盆地下方的流动.受印度板块往北运动的影响,青藏高原下地壳物质向东流动.中上地壳物质向东运动受到刚性强度较大的扬子地块的阻挡,在龙门山断裂带上产生应力集中,导致中央断裂带上应力突然释放,产生汶川Ms8.0级地震. 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.
利用云南数字地震台网的区域地震波形资料，对川滇地区的地壳上地幔速度结构进行了初步研究. 结果表明，川滇地区上地幔顶部P波速度较小，约78 km/s，P波速度在上地幔表现为较小的正速度梯度，S波在100～160 km深度范围内表现为弱低速层. 对于较短的观测路径，不同路径的平均P波和S波速度存在明显的横向变化. 与川滇菱形块体内部的速度结构不同，在块体边界附近可以观测到比较明显的上地壳低速层，我们认为它可能与块体边界的断裂带有关；川滇菱形块体内部存在的下地壳低速层，有利于块体向南滑动，而中上地壳没有明显低速结构，可能表明川滇菱形块体向南滑动的解耦深度至少在下地壳. 根据不同路径的反演结果，给出了云南中部地区地壳内部的平均速度结构. 相似文献
12.
The phase velocities of Rayleigh waves and the lateral variation of lithospheric structure in Tibetan Plateau 总被引：1，自引：0，他引：1
According to a Sino-U. S. joint project, eleven broadband digital PASSCAL seismometers had been deployed inside the Tibetan
Plateau, of which 7 stations were on the profile from Lhasa to Golmud and other 4 stations situated at Maxin, Yushu, Xigatze
and Linzhi. Dispersions and phase velocities of the Rayleigh surface waves (10s–120s) were obtained on five paths distributed
in the different blocks of Tibetan Plateau. Inversions of the S-wave velocity structures in Songpan-Ganzi block, Qiang-Tang
block, Lhasa block and the faulted rift zone were obtained from the dispersion data. The results show that significant lateral
variation of the S-wave velocity structures among the different blocks exists. The path from Wenquan to Xigatze (abbreviated
as Wndo-Xiga) passes through the rift-zone of Yadong-Anduo. The phase velocities of Rayleigh waves from 10s to 100s on this
path are significantly higher than that on other paths. The calculated mean crustal velocity on this path is 3.8 km/s, much
greater than that on other paths, where mean crustal velocities of 3.4–3.5 km/s are usually observed. Low velocity zones with
different thicknesses and velocities are observed in the middle-lower crust for different paths. Songpan-Ganzi block, located
in the northern part of Tibetan Plateau is characterized by a thinner crust of 65 km thick and a prominent low velocity zone
in the upper mantle. The low velocity zone with a velocity of 4.2 km/s is located at a depth form 115 km to 175 km. While
in other blocks, no low velocity zone in the upper mantle is observed. The value of Sn in Songpan-Ganzi is calculated to be
4.5 km/s, while those in Qiang-Tang and Lhasa blocks are about 4.6 km/s.
The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,14, Supp., 566–573, 1992. 相似文献
13.
Teleseismic P-wave receiver functions at 20 broadband seismic stations in the Longmenshan fault zone (LMFZ) and its vicinity
were extracted, and the crustal thickness and the P- and S-wave velocity ratio were calculated by use of the H-k stacking algorithm. With the results as constraints, the S-wave velocity structures beneath each station were determined
by the inversion of receiver functions. The crustal structure of the Rear-range zone is similar to that of the Songpan-Garze
Block, whereas the velocity structure of the Fore-range zone resembles that of Sichuan Basin, implying that the Central Principal
Fault of LMFZ is the boundary between the eastern Tibetan Plateau and the Yangtze Block. Lower velocity zone exists in lower
crust of the Songpan-Garze Block and the central-southern segment of the Rear-range zone, which facilitates the detachment
of the material in upper and middle crust. Joint analysis of the receiver functions and the Bouguer gravity anomalies supports
the thesis on the detachment-thrust mode of the LMFZ. A double-detachment pattern is suggested to the tectonic setting in
the Songpan-Garze Block. The upper detachment occurs at the depth of 10-15 km, and represents a high-temperature ductile shear
zone. There is a lower detachment at the depth of about 30 km, below which the lower crust flow exists in the eastern Tibetan
Plateau. Interpretation of the Bouguer gravity anomalies indicates that the Sichuan Basin is of higher density in upper and
middle crust in comparison with that of the Songpan-Garze Block. The LMFZ with higher density is the result from the thrusting
of the Songpan-Garze Block over the Sichuan Basin. In the lower crust, higher P velocity and higher density in the Sichuan
Basin are related to more rigid material, while lower S velocity and lower density in the Songpan-Garze Block are related
to the softened and weakened material. The higher density block beneath the Sichuan Basin obstructs the eastward flow of lower
crustal material from the Tibetan Plateau, which is driven by the compression of northward movement of Indian Plate. The eastward
movement of upper and middle crustal material is also obstructed by the rigid Yangtze Block, resulting in the stress concentrated
and accumulated along the LMFZ. When the stress releases sharply, the Wenchuan M
s8.0 earthquake occurs.
Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40334041, 40774037) and Joint Foundation of Earthquake
Science (Grant No. 1040062) 相似文献
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15.
Azimuthal anisotropy of Rayleigh waves beneath the Tibetan Plateau and adjacent areas 总被引：4，自引：0，他引：4
The crustal and upper mantle azimuthal anisotropy of the Tibetan Plateau and adjacent areas was studied by Rayleigh wave tomography. We collected sufficient broadband digital seismograms trav-ersing the Tibetan Plateau and adjacent areas from available stations, including especially some data from the temporary stations newly deployed in Yunnan, eastern Tibet, and western Sichuan. They made an adequate path coverage in most regions to achieve a reasonable resolution for the inversion. The model resolution tests show that the anisotropic features of scope greater than 400 km and strength greater than 2% are reliable. The azimuthal anisotropy pattern inside the Tibetan Plateau was similar to the characteristic of tectonic partition. The crustal anisotropy strength is greater than 2% in most re-gions of East Tibet, and the anisotropy shows clockwise rotation surrounding the eastern Himalayan syntaxis. Vertically, the anisotropy direction indicates a coherent pattern within the upper crust, lower crust, and lithosphere mantle of the Tibetan Plateau, which also is consistent with GPS velocity field and SKS fast polarization directions. The result supports that the crust-mantle deformation beneath the Tibetan Plateau is vertically coherent. The anisotropy strength of crust and lithospheric upper mantle in Yunnan outside the Tibetan Plateau is lower than 2%, so SKS splitting from core-mantle boundary to station should largely be attributed to the anisotropy of asthenosphere. 相似文献
16.
为获得四川盆地及其邻区地壳和上地幔精细结构，并据此对该区域整体构造运动初步进行动力学解释，本研究采用接收函数、线性反演与H-kappa扫描相结合的方法，获得以下结论:研究区域地壳厚度东西向差异巨大，其厚度差高达29 km。四川盆地地表具有较厚沉积层，属于刚性块体。龙门山南段与四川盆地交接地区存在某些区域的波速比较高，推测这些地区可能存在地幔物质上涌导致地壳中铁镁质成分增加。松潘-甘孜地块的地壳厚度存在58~65 km的横向变化，中下地壳存在梯形低速层，可能由于青藏高原向东俯冲过程中遭遇四川盆地刚性块体的阻挡而引起该地块的挤压变形，该区域具有较高的波速比，综合分析推测其可能存在区域性的部分熔融。 相似文献