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通过反演大量的纵、横波地震数据,获得了沿龙门山断裂带及周边区域的深部三维精细结构,结合前人二维大地电磁探测研究成果,提出龙门山断裂带地壳形变与深部速度结构和导电率不均匀性有关,探讨了2008年汶川和2013年芦山地震的诱发和产生与流体侵入及地壳形变的密切关系.本研究发现,2008年汶川地震发生在高速度、高泊松比和低电导率的区域,2013年芦山地震则位于高速度、低泊松比和低电导率的发震层.在上地壳中,四川前陆盆地的低速、低泊松比和低阻异常与松潘一甘孜地块的高速、高泊松比和高阻异常形成了鲜明的对比.在龙门山断裂带下方的两个低速和低阻块体,将龙门山断裂带分成南、中和北三段.我们的研究认为,这两个异常体与来自松潘甘孜地块的下地壳和(或)上地幔的局部熔融或流体侵入到龙门山断裂带的脆弱区有关.基于对汶川和芦山地震的余震分布特征及震源区的地震波速度、泊松比及电阻率参数分析,揭示了龙门山断裂带深部剧烈的地壳形变与流体应力积累对2008年汶川和2013年芦山地震的触发及其地震破裂过程具有重要的控制作用. 相似文献
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通过联合反演123,053个P、Pn、Pg震相和100,176个S、Sn、Sg震相数据,获得了2008年M_S6.1攀枝花地震震源及其周边区域的高分辨率三维纵、横波速度(V_P,V_S)和泊松比(σ)图像.结合研究区域地壳应力数据综合分析发现,攀枝花地震发生在高-低纵、横波速度转换带,并且在震源下方存在一显著的低V_S和高σ异常体延伸至下地壳.本研究认为,该构造特征主要是由于西侧坚硬的川滇菱形块体对来自深部流体或熔融物质具有一定的阻挡作用,绝大部分流体或熔融物质通过断裂带向东南侧的块体内部迁移,造成断裂带两侧块体的岩石物理属性差异较大所致.研究结果表明,攀枝花地震发生在剪切应力较强的元谋—绿汁江断裂带上,震源下方的流体或部分熔融物质被挤入至震源的断层或裂隙中,增加了震源区岩石的流体应力,降低了横波速度(V_S)、增加了岩石的泊松比(σ).我们推测,流体侵入在攀枝花地震形成上扮演了重要角色,来自于青藏高原下地壳的大量的流体或部分熔融物质被挤入震源区岩体的断层或裂缝中,这一过程增加了震源区的孔隙流体压力、减弱岩石的机械强度,同时岩石的静摩擦力增加,导致容易引起岩体脆性形变,从而诱发地震. 相似文献
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针对张渤地震带深部孕震构造环境和地幔岩浆对地壳底侵作用的问题，本文充分收集了华北地区区域数字地震台网176个固定台站记录到的观测数据，应用近震体波层析成像方法，获得了华北地区地壳的P波三维速度结构和VP/VS波速比.依据VP/VS波速比能反映岩石物理性质和流变学特征的特性，并结合人工地震测深剖面、大地电磁测深、地球化学等成果，讨论了张渤地震带的孕震环境和动力学机制等问题.研究结果显示：张渤地震带强震位于高低速异常分界线附近或偏向高速体一侧，震源体下方均存在广泛的低速异常分布，据此推测这些低速异常的存在可能与流体有关，同时也揭示出张渤地震带地震主要分布在上地壳，从震源深度分布及地壳物性结构分析上地壳具有发震的构造背景，也有发震的物性基础，是一个易震层和多震层.张渤地震带地壳内部在20 km下方存在偏高的波速比特征，这些可能反映了在该区域内中、上地壳幔源物质的侵入和热状态的岩体在横向上的变化，可能是地幔岩浆长期底侵作用的结果.由于深部幔源物质的侵入，使得地壳深部流体的供给量增加，在地壳发震层下长期存在的流体会影响断裂带的结构，降低断裂带的强度，使区域应力场发生变化从而导致断裂带上应力的集中，进而引发地震发生. 相似文献
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为了理解地震的发生和地壳结构不均匀性的关系，利用南加州地震台网的固定台和临时台所记录的2863个兰德斯余震和区域地震，共计107401个P波和19624个S波高质量的到时数据，采用地震层析成像方法得到了兰德斯地震区P波和S波的精细的三维速度结构和泊松比分布．结果显示，地震的发生和分布与地壳结构的横向不均匀性有密切的关系．总体上看，兰德斯地震区余震成丛分布，并被低速块体截断，其中4级以上地震大多分布于P波高、低速异常过渡区域或偏向高速块体一侧，这可能是因为高速区多属地壳脆性介质，易于造成应力集中，导致地震；反之，低速度区则可能代表破碎程度较高、富含流体或温度较高区域，因而更倾向于产生无震变形．基于兰德斯地震区强震震源位置、地震区P波、S波速度异常与泊松比分布推断，兰德斯地震区可能有流体存在．地壳流体易使地壳岩石弱化，从而引发大地震． 相似文献
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2020年2月3日四川省成都市青白江区发生MS5.1地震,震中烈度为Ⅵ度。该地震事件震中位于龙泉山断裂带上,距离成都市中心38 km,是龙泉山断裂带历史上非常罕见的5.0级以上地震事件。针对该事件成因进行了综合分析与研究,具体内容包括:(1)通过收集历史地震资料讨论龙泉山断裂带的地震活动性;(2)利用高质量的波形数据对主震位置进行重定位;(3)根据地震层析成像获得的三维vP、vS以及泊松比(σ)模型分析了孕震构造和流体影响,以及(4)利用固体潮理论模型分析了固体潮与地震触发的相关性。结果表明,本次MS5.1地震发生在龙泉山断裂带北段,震中坐标为(30.732°N,104.529°E),震源深度为15.12 km;震源位于高-低泊松比过渡带附近,并伴随着大范围的低速异常,初步推断与深部流体有关;同时,固体潮在断层面上产生的剪切应力变化,也可能与本次地震的触发密切相关,暗示着在地震发生前龙泉山北段的地震危险性已经达到了较高水平。因此深部流体侵入作用、强震同震效应以及特定孕震构造环境的综合影响可能是导致本次地震触发的主要因素。 相似文献
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选用华北地震遥测台网和首都圈数字化地震遥测台网1993～2005年记录的2866个地震事件中的33487条P波和31822条S波的到时资料，计算得到了水平分辨率25km到50km之间的首都圈地区（385°N～41°N， 114°E～120°E）地壳三维P波和S波速度结构，并进一步获得泊松比分布.研究表明，首都圈地区P波和S波速度分布表现出强烈的横向不均匀性，浅层速度分布同地表地质结构分布相一致.分析得出震区强震多发生在低速体与高速体之间、低泊松比地区，且震源下部存在低速、高泊松比异常体.经过与其他地区研究结果相比较，对地震触发与流体的关系进行了探讨.流体在地震孕育及触发的过程中可能起着重要作用. 相似文献
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2014年鲁甸M_S6.5地震位于川滇菱形块体向东突出的过渡变形区大凉山次级块体南东缘的昭通、莲峰断裂带内部,属于青藏高原东南缘南北地震带的中南段,近十多年来,该断裂带及其周边中强地震的发生频次明显增多,昭通、莲峰断裂带是否具备孕育和发生强震的深部构造背景成为一个亟待研究的问题.为了研究昭通、莲峰断裂带的深部结构特征及孕震背景,探求2014年鲁甸M_S6.5地震的成因的深部动力机制,本文充分收集了四川、云南等区域数字地震台网和"中国地震科学台阵探测-南北地震带南段"("喜马拉雅"项目Ⅰ期)流动地震台阵的观测数据,应用区域震和远震联合反演的方法得到川滇地区三维速度结构图像,在此基础上重点剖析和研究了昭通、莲峰断裂带P波速度结构;再对昭通、莲峰断裂带及周边区域的重力、航磁数据进行三维视密度和视磁化强度反演,得到了壳内不同深度层视密度的横向变化特征和反映壳内磁性物质的分布范围以及结晶基底的视磁化强度异常分布情况,综合分析研究昭通、莲峰断裂带的深部结构特征及孕震动力环境.研究结果表明:川滇交界东部昭通、莲峰断裂带及其周边地区上地壳物质存在显著的横向介质差异,中下地壳深度范围大凉山次级块体西南缘存在低速异常分布,并呈现出近SN向的展布特征,2014年鲁甸M_S6.5地震位于该高低速异常的分界线附近略偏向高速体一侧.P波速度结构还揭示了鲁甸M_S6.5主震震源体下方中下地壳存在大范围低速异常分布,P波速度异常扰动与重磁异常的展布特征、梯度变化在深度和分区特征上均具有较好的联系和可比性,结合昭通、莲峰断裂带中下地壳范围内存在大范围的低密度弱磁性异常分布,综合表明了该区中下地壳物质相对较为软弱,这种特有的深部物性结构特征有利于应力在脆性的上地壳内积累和集中.研究结果还揭示了共轭断裂的深部构造形态,高低航磁异常边界与NW向的苞谷脑—小河断裂的深部展布形态相一致,苞谷脑—小河断裂处于航磁异常突变带附近,昭通断裂北段(昭通—鲁甸段)位于上地壳强磁性、高波速异常区内且具有深大断裂的深部地球物理场响应特征,因此该断裂段(昭通—鲁甸段)具备发生7级及以上强震的深部构造背景.当大凉山次级块体内部的中下地壳低速管流层自NW向SE方向运动到昭通、莲峰断裂带附近时,受到华南块体的强烈阻挡,应力在昭通、莲峰断裂附近基底性质存在差异处集中,脆性上地壳中低强度区域在横向挤压的构造应力场作用下易于破裂从而引发强震,这也正是昭通、莲峰断裂带内部鲁甸M_S6.5地震孕育和发生的深部构造环境. 相似文献
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地震层析成像是研究地球内部结构的主要方法.文章利用首都圈区域内3231个地震挑选出来的29839条直达P波走时和29972条直达S波走时数据,首次使用拟波形层析成像方法对首都圈地区地壳的P波和S波速度,以及泊松比进行反演成像,获得了该区域三维高分辨率VP、VS以及泊松比结构.成像结果表明,首都圈地壳结构非均匀性强烈,地表地质构造特征与浅层的速度异常具有明显的一致性.中地壳康拉德面深度附近广泛存在的相对低速异常层可能是多期构造运动叠加的结果.该区域地震多发生于高低速及泊松比异常交界区域.唐山地震和历史上的三河-平谷地震震源下方都存在明显的相对低速异常,可能与流体的存在有关.深部速度结构异常的一致性可能暗示唐山地震和三河-平谷地震的深部发震构造具有一定的相似性.高分辨率精细速度结构的获得,为深入认识首都圈地区地壳结构的精细非均匀性和动力学机制提供了重要的科学依据. 相似文献
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We synthesized information from recent high-resolution tomographic studies of large crustal earthquakes which occurred in the Japanese Islands during 1995–2008. Prominent anomalies of low-velocity and high Poisson's ratio are revealed in the crust and uppermost mantle beneath the mainshock hypocenters, which may reflect arc magma and fluids that are produced by a combination of subducting slab dehydration and corner flow in the mantle wedge. Distribution of 164 crustal earthquakes ( M 5.7–8.0) that occurred in Japan during 1885–2008 also shows a correlation with the distribution of low-velocity zones in the crust and uppermost mantle. A qualitative model is proposed to explain the geophysical observations recorded so far in Japan. We consider that the nucleation of a large earthquake is not entirely a mechanical process, but is closely related to the subduction dynamics and physical and chemical properties of materials in the crust and upper mantle; in particular, the arc magma and fluids. 相似文献
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Seismic tomography is one of the main tools to explore the interior of the earth.In this study,the quasi-waveform seismic tomographic method is used for the first time to reveal the crustal structures in the capital region of China.3-D highresolution V_P,V_S and the Poisson’s ratio models are generated by inverting 29839 direct P-and 29972 direct S-wave traveltimes selected from 3231 local earthquakes.The results reveal strong crustal heterogeneities.The velocity anomalies at shallow depths are well consistent with surface geologic structures.The relatively low-velocity anomaly layer in the middle crust may be the result of multiple phases of tectonic activity.Earthquakes generally occurred on the boundaries of high-and low-velocity and Poisson’s ratio anomalies.There are obvious low-velocity anomalies below the hypocenters of the Tangshan earthquake and the historical Sanhe-Pinggu earthquake,implying the existence of fluids.The similar velocity structures around the hypocenters of the two earthquakes indicate that the occurrences of the two earthquakes may be related to the same mechanism.The highresolution velocity models provide important observational constraints on the small-scale heterogeneities and dynamic mechanism of the crust in the capital region of China. 相似文献
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Crustal velocity,density structure,and seismogenic environment in the southern segment of the North-South Seismic Belt,China 
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下载免费PDF全文 The southern segment of the North-South Seismic Belt in China is a critical region for earthquake preparedness and risk reduction efforts. However, limited by the low density of seismic stations and the use of single-parameter physical structural models, the deep tectonic features and seismogenic environment in this area remain controversial. Thus, a comprehensive analysis based on high-resolution crustal structures and multiple physical parameters is required. In this study, we applied the ambient noise tomography method to obtain the three-dimensional (3D) crustal S-wave velocity structure using continuous waveform data from 112 permanent stations and 350 densely distributed temporary stations in the southern segment of the North-South Seismic Belt. Then, we obtained the high-resolution 3D density structure through wavenumber-domain 3D gravity imaging constrained by the velocity structure. The low-velocity and low-density anomalies in the upper crust of the study area were mainly distributed in the Sichuan Basin and around Dali and Simao, while the high-velocity and high-density anomalies were primarily distributed in the Panxi region, corresponding to the surface geological features. Two prominent low-velocity and low-density anomalies were observed in the middle and lower crust: one to the west of the Songpan-Garzê block and Sichuan-Yunnan diamond-shaped block, and the other near the Anninghe-Xiaojiang fault. Combined with the spatial distribution of seismic events in the study area, we found that previous earthquakes predominantly occurred in the transition zones between high and low anomaly regions and in the low-velocity and low-density zones in the upper crust. In contrast, moderate-to-strong earthquakes mainly occurred within the transition zones between high and low anomaly regions and close to the high-velocity and high-density regions, often with low-velocity and low-density layers below their hypocenters. Fluids play a critical role in the seismogenic process by reducing fault strength and destabilizing the stress state, which may be a triggering factor for earthquakes in the study area. Additionally, the upwelling of molten materials from the mantle may lead to energy accumulation and stress concentration, providing an important seismogenic background for moderate-to-strong earthquakes in this area. 相似文献
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采用双差层析成像方法,对2014年3月27日M4.7和3月30日M4.5秭归震群重定位显示:0～5 km深度层P波高速区分布在仙女山断裂北中段和九畹溪断裂北段,天阳坪断裂一带为低速区;8 km深度层高速区分布在九畹溪断裂东侧,仙女山断裂较低;11 km层高速区仅分布在高桥断裂和周家山—牛口断裂之间地带。在地震集中区的下方(即8～12 km处)存在分布较为稳定的低速区,较大地震事件主要分布在高速区或高低速区交界地带,低速区内则很少有地震分布。局部高速体的存在为岩石发生瞬间破裂提供了物质基础,其与低速体间的梯度带是发震构造常发育的区域。研究区内的仙女山断裂北段、九畹溪断裂正是在该梯度带内发育的两条活动断裂。本地震序列的自地表至5 km和5～10 km深度范围内均有大量破裂存在表明,浅层地震仍在水库渗透范围内,而深部地震则与流体渗透无关。此次地震活动同时存在水库诱发地震和构造地震存在。 相似文献
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芦山与汶川地震之间存在约40 km的地震空区.震源区和地震空区的深部构造背景的研究对深入了解中强地震的深部孕育环境及地震空区的地震活动性具有重要科学意义.利用本小组布设的15个临时观测地震台以及21个芦山科考台站和21个四川省地震局固定台站记录的远震数据,用H-K叠加方法得到各个台站的地壳厚度和平均泊松比,并构建了接收函数共转换点(CCP)偏移叠加图像以及反演得到台站下方的S波速度模型.我们的结果揭示了震源区和地震空区地壳结构特征差异:(1)汶川震源区的地壳平均泊松比为~0.28;芦山震源区为~0.29;而地震空区处于泊松比变化剧烈的区域;(2)汶川地震与芦山地震的震源区以西下方的Moho面呈现深度上的突变(这与前人的研究成果基本一致),分别从~44 km突变到~59 km,~40 km突变到~50 km,而地震空区地壳平均厚度呈现渐变性变化;(3)地震空区Moho面下凹且具有低速的上地壳.综合一维S波速度结构和H-k以及CCP的初步结果,这可能显示汶川地震的发震断裂在深部方向上向西倾斜并形成切割整个地壳的大型断裂;芦山地震则可能是由于上、下地壳解耦引起的;而地震空区处于两种地震形成机制控制区域的过渡带中. 相似文献
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通过反演562891个纵波和156321个横波走时数据,第一次同时获得了阿拉斯加地区地壳及上地幔的纵波与横波速度以及泊松比图像,为更好地认识阿拉斯加地区的深部地震结构、太平洋板块与亚库塔特板块的俯冲几何形态提供了科学依据.成像结果表明P波和S波速度图像与泊松比结构具有很好的一致性,强的高速度和低泊松比异常沿着阿拉斯加俯冲带延伸至200 km深度,该高速度和低泊松比异常体与俯冲带的地震空间分布吻合,因此,我们认为该高速体为俯冲的太平洋板块和亚库塔特板块.从地震空间分布发现,大部分大地震（M>6.5）发生在高速度与低速度异常交界处,可能反映了俯冲板块之间强耦合作用.在俯冲带的地幔楔显示出广泛的低速度和高泊松比异常,并且这些异常与岛弧火山的位置相对应,这与大洋板块俯冲所形成的岩浆入侵作用有关.研究结果表明在南阿拉斯加俯冲带,俯冲板块的俯冲角度从兰格尔块体下方的平坦变成在布里斯托尔湾下方的陡峭,这与亚库塔特板块俯冲在兰格尔块体下方和太平洋板块俯冲在布里斯托尔湾下方有关.在基奈半岛和科迪亚克岛连接处的上地幔位置存在强烈的低速与高泊松比异常体,使该处的大洋俯冲板块变薄.这一现象可能与亚库塔特板块和太平洋板块相互碰撞作用以及软流圈强烈的上升流入侵有关. 相似文献
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In this paper, we present seismological evidence for the influence of fluids and magma on the generation of large earthquakes in the crust and the subducting oceanic slabs under the Japan Islands. The relationship between seismic tomography and large crustal earthquakes (M=5.7-8.0) in Japan during a period of 116 years from 1885 to 2000 is investigated and it is found that most of the large crustal earthquakes occurred in or around the areas of low seismic velocity. The low-velocity zones represent weak sections of the seismogenic crust. The crustal weakening is closely related to the subduction process in this region. Along the volcanic front and in back-arc areas, the crustal weakening is caused by active volcanoes and arc magma resulting from the convective circulation process in the mantle wedge and dehydration reactions in the subducting slab. In the forearc region of southwest Japan, fluids are suggested in the 1995 Kobe earthquake source zone, which have contributed to the rupture nucleation. The fluids originate from the dehydration of the subducting Philippine Sea slab. The recent 2001 Geiyo earthquake (M=6.8) occurred at 50 km depth within the subducting Philippine Sea slab, and it was also related to the slab dehydration process. A detailed 3D velocity structure is determined for the northeast Japan forearc region using data from 598 earthquakes that occurred under the Pacific Ocean with hypocenters well located with SP depth phases. The results show that strong lateral heterogeneities exist along the slab boundary, which represent asperities and results of slab dehydration and affect the degree and extent of the interplate seismic coupling. These results indicate that large earthquakes do not strike anywhere, but only anomalous areas which can be detected with geophysical methods. The generation of a large earthquake is not a pure mechanical process, but is closely related to physical and chemical properties of materials in the crust and upper mantle, such as magma, fluids, etc. 相似文献