用宽频带远震接收函数研究青藏高原的地壳结构

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2008 年汶川 Ms8.0 级地震的深部构造环境

中国科学 D 辑:地球科学 2008年第38卷第10期: 1207 ~ 1220 1207《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS2008年汶川M s8.0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楼海①, 王椿镛①*, 吕智勇②, 姚志祥①, 戴仕贵②, 尤惠川①① 中国地震局地球物理研究所, 北京100081 ② 四川省地震局, 成都610041 * 联系人, E-mail: wangcy@ 收稿日期: 2008-07-10; 接受日期: 2008-09-02国家自然科学基金(批准号: 40334041, 40774037)和地震科学联合基金(批准号: 1040062)资助摘要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10~15 km 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30 km 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M s8.0级地震.关键词龙门山断裂带汶川M s8.0级地震深部构造环境远震P 波接收函数龙门山绵延逶迤于川西高原和四川盆地之间. 在小于100 km 的水平距离上龙门山上升了超过5000 m 的高度, 如同喜马拉雅山一样给人深刻印象. 自45 Ma 以来, 印度洋板块和欧亚板块的碰撞使青藏高原抬升, 高原下方的地壳增厚. 印度板块向北运动, 俯冲到欧亚板块之下. 龙门山则受青藏高原东缘断裂作用而强烈上升, 而四川盆地则相对下沉. 2008年5月12日汶川大地震发生在青藏高原东部边界的龙门山断裂带上.位于高原东缘的松潘-甘孜地块和龙门山断裂带, 在两个地质时期经历了强烈的地壳变形和断裂作用: 主要的变形发生在晚三叠世和早侏罗世, 较年轻的变形则发生在晚新生代. 前一个事件产生了松潘-甘孜地块的所有褶皱, 以及该块体东部的局部高度变楼海等: 2008年汶川M s8.0级地震的深部构造环境1208质作用. 它们与块体内部较大的深成活动相联系. 后一个事件比前一个事件弱得多. 它表现在微弱的地壳缩短, 但却有显著的高原隆升. 长期以来, 地球科学家一直在关注青藏高原东缘地区强烈的地壳变形和断裂作用, 以及频繁的地震活动和严重的地质灾害. 他们对这一地区进行许多的研究, 在获得龙门山的中南段的地壳在中新世-上新世时期缩短了大约100 km 的结论的同时, 并没有找到第四纪大规模缩短的证据[1]. 新近的GPS 观测结果[2,3]把跨越龙门山的水平缩短限定在(0 ± 5) mm/a. 对此, 地质学家提出了许多假设, 如下地壳流动模型[4~6], 其中地壳内的横向压力梯度被平衡, 从而减小了地形和地壳厚度的变化.龙门山断裂带是青藏高原和扬子地台之间的边界构造带. 虽然先前已经作过许多研究[7~21], 但这个边界带的深部动力机制仍不够清楚. 本文试图利用在龙门山及其附近地区的宽频带地震台站的记录, 确定该地区的地壳厚度和平均波速比, 反演地壳和上地幔顶部的S 波速度结构, 并结合布格重力异常资料的分析, 给出5.12汶川M s8.0级地震的深部构造背景.1 区域地质背景以及前人的深部地球物理研究本文的研究区域涉及到北东-南西走向的龙门山断裂带及其两侧的构造单元: 东南侧的扬子地块和西北侧的松潘-甘孜地块. 一般将龙门山断裂带分为前、后龙门山两部分, 它由与龙门山脉走向一致的3条断裂组成[22]: 江油-都江堰断裂(前山断裂)、北川-映秀断裂和茂县-汶川断裂(后山断裂)、北川-映秀断裂是前龙门山和后龙门山之间的分界线, 又称为龙门山主中央断裂(图1). 扬子地块由前寒武纪的变质基底和震旦纪到中生代的沉积盖层组成海相沉积, 早、中侏罗世之后为陆相碎屑岩堆积, 新生代地层主图1 研究区域的地质构造背景以及宽频带数字地震台站位置图F1, F2和F3分别表示龙门山断裂带的后山断裂、中央主断裂和前山断裂; 黑三角形表示地震台站中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期1209要分布在成都盆地. 松潘-甘孜地块边缘或内部的断裂带中有少量古生界地层甚至前寒武系的变质岩出露, 如康定杂岩和炉霍等地的二叠系. 三叠纪末的印支运动使该地区褶皱连山, 强烈变形[3].龙门山位于我国南北地震带的中段. 龙门山地震带北起青川, 经北川、茂县、汶川、都江堰、宝兴、天全至泸定附近, 长约400 km, 宽约70 km. 龙门山地区的强烈褶皱和地形特征表明这里曾经是一条规模巨大的地震活动带. 但在有历史记载以来从未发生过M >7级的地震, 而6级以上的地震也仅有1657年汶川6.5级地震, 1958年北川6.2级地震和1970年大邑6.2级地震. 2008年5月12日的汶川M s8.0级地震发生在龙门山断裂带中段, 震中位于汶川县映秀镇(图1). 该地震的发生表明, 龙门山地震带开始了新的活动期. 位于松潘-甘孜地块内的鲜水河断裂带是一条自20 Ma 以来具有多期活动的左旋平移剪切带. 该断裂带的滑动速率高, 地震强度大且频度高, 一直受到地震学家们的广泛关注.从20世纪80年代以来, 实施了一批穿过龙门山断裂带的深部构造探测和研究计划(图2). 深地震测深方面有龙门山三角地震剖面[12], 花石峡-简阳地震剖面[13], 竹巴龙-资中地震剖面[14,15]. 这些剖面在龙门山脉地区的观测数据相对较少, 其结果未能提供龙门山断裂带的深部构造细节. 大地电磁测深方面, 阿坝-泸州剖面[16]发现在11∼37 km 的深度上存在厚度为5.5∼11 km 、电阻率为几到几十欧姆·米的壳内低阻层, 以及在80∼145 km 的深度上存在电阻率为十几或几十欧姆·米的上地幔低阻层; 巴塘-资中、乡城-俄日和新都桥-金川剖面[17]清晰显示鲜水河以西地区上地壳含有高导体. 用天然地震走时资料确定的川滇地区的三维速度结构[18~20], 由于当时龙门山以西地区的地震台站数量偏少, 走时反演结果仅反映该地区图2 布格重力异常分布和深地震测深剖面位置示意图布格重力异常的等值线间隔为25 mGal. 黑线表示地震剖面位置: 1, 花石峡-简阳剖面; 2, 龙门山三角剖面; 3, 竹巴龙-资中剖面; 4, 奔子栏-唐克剖面. 虚线表示本文的重力剖面和接收函数叠加剖面位置. 三角形表示龙门山及其附近地区宽频带地震台站的位置楼海等: 2008年汶川M s8.0级地震的深部构造环境1210大致的速度异常分布. 自2000年后, 四川、甘肃和陕西等地区固定地震台站增加, 且都安装了宽频带地震仪, 加上一些流动地震台站的布设, 为进一步研究深部结构提供了有利的条件.布格重力异常急剧变化是龙门山地区最显著的地球物理场特征, 表现为走向NNE, 宽近 150 km 长约 900 km 的重力梯级带(图2). 李勇等[21]探讨了龙门山均衡重力异常对青藏高原东缘山脉地壳隆升的约束. 本文将对用龙门山地区重力异常数据模拟地壳密度结构作较详细的论述.2 宽频带地震资料与解释方法研究区域内20个宽频带数字台站的分布如图1所示, 其中小金(XJI)、马尔康(MEK)、黑水(HSH)、松潘(SPA)、平武(PWU)在松潘-甘孜地块内; 姑咱(GUN)、天全(TQN)、汶川(WCH)、茂县(MXI)、青川(QCH)、安县(AXI)、仲家沟(ZJG)、剑门关(JMG)和垠台山(YTS)在龙门山断裂带内; 蒙顶山(MDS)、邛崃(QLN)、油罐顶(YGD)、油榨坪(YZP)、成都(CD2)和金鸡寺(JJS)在扬子地块内. 这些宽频带数字台站绝大多数是固定台站, 有良好的观测条件, 且仪器正常运行已经接近两年时间, 其中有些台站已经超过5年. 对这些台站所记录的地震观测资料, 挑选出震中距在30°~90°、震级M >5.5、信噪比较高的远震事件, 计算相应的接收函数, 并将其转换为径向和切向分量. 大部分远震事件位于西北和西南太平洋海域, 以及印度尼西亚等地(图3). 对计算获得的接收函数逐个作检验, 具有清晰的初至震相的接收函数才用于本研究. 为了抑制噪声干扰以及速度横向不均匀造成的散射效应, 对每个台站的远震接收函数按不同的方位区间进行叠加.在接收函数的计算中, 为克服频率域反褶积的不稳定现象, 通常引入一定的“水准量”来保证频率域相除的不稳定性. 本文在接收函数的提取中采用了时间域的最大熵谱反褶积方法[23], 在反褶积稳定性上取得了很好的效果. 此外, 还使用了系数α为2.0 (大约1.5 Hz)的高斯滤波器对接收函数作低通滤波. 作为一个例子, 图4为MEK 台站的接收函数计算结果, 其径向和横向分量按反方位角顺序排列. 图中显示了清晰的莫霍界面的转换震相PmS, 它在直达P 震图3用于接收函数计算的远震事件分布, 大部分远震事件来自西北和西南太平洋海域, 以及印度尼西亚等地相之后7 s 左右到达.地壳泊松比和地壳厚度是描述地壳结构和介质性质的两个重要参数. P 波和S 波的波速比k = V p/V s 与泊松比σ = 0.5[1−1/(k 2−1)] 密切相关. 它对地壳成分所提供的约束, 要比仅用P 波或S 波速度提供的约束强得多, 因此, 波速比在约束地壳成分方面具有潜在重要性. 利用接收函数的多次反射震相信息估计地壳厚度和平均波速比是一种常用的方法. 远震体波波形中含有的莫霍界面的转换震相PmS 以及两个后至震相PPmS 和PSmS 可以用来求得地壳厚度H 和波速比k , 称之为接收函数的H -k 叠加方法[24]. 由于多次反射震相对间断面上速度或密度的反差敏感, 当一个台站的接收函数中含有清晰的多次反射震相时, 这种方法对确定地壳厚度和平均波速比是行之有效的.在反演台站下方S 波速度结构中, 用反射率法[25]计算理论接收函数, 并用Randall [26]发展的快速算法计算微分地震图. 接收函数反演使用的地壳上地幔初始速度模型由一组厚度2 km 的薄层构成. 每个薄层内的速度是常数, 其中P 波速度α和介质密度ρ用由前面的H -k 叠加分析获得P 波与S 波的波速比以及中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期1211图4 MEK 台站的接收函数径向(a)和横向分量(b)纵坐标为反方位角ρ = 0.32α+0.77 确定. 通过引入模型光滑度约束, 对波形拟合精度和模型光滑度之间进行适当的取舍, 以便得到合理的台站下方的S 波速度结构.3 远震P 波接收函数的反演及其结果3.1 地壳厚度以及P 和S 波的波速比根据研究区域内20个台站提取的远震P 波接收函数, 用H -k 叠加分析方法[24,27]求取各台站下方的地壳厚度和波速比. 图5显示了4个台站在H -k 叠加分析中所使用的接收函数, 地壳厚度和平均地壳波速比, 以及用V p = 6.20 km/s 作叠加分析获得的(H , k )最佳解作预测走时曲线的位置. 这4个台站(MEK, MXI, AXI 和JJS)分别选自研究区域包含的4个构造单元.表1为用各台站的接收函数求得的地壳厚度和波速比. 每个台站参与叠加分析的接收函数个数都大于40, 其中运行时间较长的JJS, MEK 和YTS 台站, 记录数超过150. 大部分台站的接收函数显示出比较清晰的多次波(图5), 叠加分析获得的地壳厚度的标准偏差小于2.5 km, 平均地壳波速比的标准偏差小于0.04. 这些结果是可以接受的.图6(a)显示了各台站下方的地壳厚度分布. 对龙门山断裂带中段和北段作分析, 其西侧的松潘-甘孜地块的平均地壳厚度为50.4 km, 后龙门山平均地壳厚度为47.0 km, 前龙门山平均地壳厚度为41.7 km, 四川盆地平均地壳厚度为41.3 km. 松潘-甘孜地块的楼海等: 2008年汶川M s8.0级地震的深部构造环境1212 图5用H-k叠加分析获得4个台站下方的地壳厚度和平均地壳波速比,以及用Vp=6.2km/s作叠加分析获得的(H,k)最佳解作预测的走时曲线(Ps,PpPs,PpSs+PsPs)的位置.(H,k)图中还显示了不确定性分析的误差椭圆.(a)MEK台;(b)MXI台;(c)AXI台;(d)JJS台中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期1213表1 研究区域内的地震台站下方地壳厚度和波速比(以及标准偏差)编号台站名台站代码地壳厚度/km 波速比记录数1 安县 AXI 41.5 ± 2.60 1.75 ± 0.03 452 成都 CD2 42.5 ± 2.18 1.80 ± 0.03 85 3 黑水 HSH 53.6 ± 2.12 1.73 ± 0.04 56 4 姑咱 GUN 58.4 ± 2.84 1.88 ± 0.05 45 5 金鸡寺 JJS 40.5 ± 1.87 1.77 ± 0.02 1746 剑门关 JMG 42.0 ± 2.24 1.75 ± 0.04 547 蒙顶山 MDS 42.4 ± 3.06 1.82 ± 0.06 428 马尔康 MEK 55.5 ± 2.01 1.72 ± 0.02 2059 茂县 MXI 45.6 ± 2.21 1.71 ± 0.03 55 10 平武 PWU 44.5 ± 2.86 1.69 ± 0.05 45 11 青川 QCH 42.9 ± 3.04 1.70 ± 0.04 45 12 邛崃 QLN 39.6 ± 2.37 1.90 ± 0.05 54 13 松潘 SPA 48.0 ± 2.37 1.78 ± 0.05 46 14 天全 TQN 45.2 ± 2.15 1.71 ± 0.04 46 15 汶川 WCH 52.6 ± 1.97 1.70 ± 0.04 80 16 小金 XJI 53.0 ± 2.65 1.78 ± 0.04 65 17 油罐顶 YGD 43.0 ± 2.55 1.83 ± 0.05 45 18 垠台山 YTS 43.6 ± 2.65 1.74 ± 0.02 179 19 油榨坪 YZP 40.9 ± 1.81 1.87 ± 0.04 60 20仲家沟ZJG 39.6 ± 2.48 1.75 ± 0.03 68图6 区域内地壳厚度和平均地壳波速比分布图(a) 地壳厚度分布图; (b) 地壳平均波速比分布图地壳由北东向南西逐渐加厚(45~55 km). 后龙门山的地壳厚度小于松潘-甘孜地块, 相差 3.4 km, 也是由北东向南西逐渐加厚. 平武(PWU)台的位置已经靠近后山断裂, 其地壳厚度也接近后龙门山. 前龙门山和后龙门山之间平均地壳厚度的差异达5.3 km. 本文的结果虽不能够判断中央断裂带是否切穿莫霍界面,或其两侧是否存在莫霍界面的断错, 但是前、后龙门山之间较大的地壳厚度变化是无疑的. 位于第四纪冲积平原的台站下方, 地壳厚度则为40~43 km, 与前龙门山的地壳厚度差别不大.图6(b)显示了各台站下方的平均地壳波速比分布. 根据各台站的结果获得各构造单元下方的平均楼海等: 2008年汶川M s8.0级地震的深部构造环境1214地壳波速比: 松潘-甘孜地块为1.73; 后龙门山为1.70; 前龙门山为1.75; 而四川盆地南部则为1.83. 后龙门山的波速比偏低, 可能是由于该地区上地壳S 波速度较高(正异常)[20]. 位于成都第四纪冲积平原内各台站的地壳波速比普遍较高(>1.80), 除四川盆地是一个较稳定的刚性地块, 地壳平均速度较高(6.45∼6.50 km/s)[14]的原因外, 可能还由于存在巨厚的沉积层(∼6 km), 且其中的剪切波速度偏低.3.2 地壳S 波速度结构接收函数叠加方法利用速度界面产生的转换波和界面间的多次反射波确定地壳厚度和平均波速比, 因此莫霍界面深度是可靠的. 从接收函数反演获得的S 波速度结构与初始速度模型有一定的关系, 在反演中增加莫霍界面深度和地壳平均波速比的约束可以减少结果的不确定性. 同时, 依据该地区已有的地壳速度结构资料[12,13], 通过前面获得的地壳平均波速比将P 波速度换算成S 波速度, 作为设置初始模型的主要依据. 图7显示了位于后龙门山和前龙门山的两个台站(WCH, ZJG)的接收函数拟合程度(WCH 和ZJG 台站的RMS 失配分别为0.0265和0.0243)和最终的S 波速度结构.图8显示了20个台用接收函数反演得到的地壳上地幔顶部的S 波速度结构. 研究区域内松潘-甘孜地块的5个台站(XJI, MEK, HSH, SPA 和PWU), 位于龙门山断裂带的西北侧, 下地壳显示出低速异常特征, 与沿北纬30°线巴塘-康定段的接收函数反演结果[28]一致. 位于后龙门山南部的汶川(WCH)和茂县(MXI)台站, 中下地壳显示低速异常, 而北部的青川(QCH)台站有所不同, 其下地壳不存在低速异常, 但是在上地壳则有明显的低速层. 后龙门山南部的中下地壳低速异常, 与松潘-甘孜地块一致, 可以认为是青藏高原东部地区的一个较大范围的构造特征[29]. 在前龙门山, 主要的速度异常在上地壳, 中下地壳则是速度连续递增. 垠台山(YTS)的速度结构与前龙门山的其他台站有较大的差异, 可能与该台站位置靠近秦岭大巴山地区有关. 在四川盆地, 莫霍界面清晰, 地壳内速度随深度正常分布, 属于克拉通地壳结构类型. 虽然个别台站的速度结构中存在小规模的低速层, 但仅是局部现象. 总体而言, 前龙门山的地壳速度结构与四川盆地相似, 而后龙门山则与松潘-甘孜地块的地壳速度结构相似. 因此, 我们认为中央主断裂带是青藏高原东部与扬子地块之间的边界断裂.在沿平行于构造带走向的地壳结构横向变化不大的情况下, 沿垂直于构造带的剖面上进行相关的接收函数的偏移和叠加是可行的(Schulte-Pelkum 等[30]). 前面的H -k 叠加分析和接收函数反演结果表明, 沿龙门山走向的地壳结构横向变化不大, 因此, 我们可以在图2中用虚线表示的剖面位置上对相关的接收函数进行偏移和叠加. 图9显示了用接收函数的叠加和偏移方法[31]获得该剖面的地下结构. 由于剖面上的台站分布不均匀, 部分的台站间距过大,图7接收函数反演获得的台站下方S 波速度结构((a), (c)), 以及观测(实线)和理论计算(虚线)的接收函数的拟合程度((b), (d)). (a)和(b), WCH 台;(c)和(d), ZJG 台中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期1215图8 区域内20个台站接收函数反演获得的S 波速度结构箭头表示莫霍界面的位置. (a)~(e) 松潘-甘孜地块; (f)~(n) 龙门山断裂带; (o)~(t) 四川盆地偏移叠加得到的地壳结构图像是初步的. 在与龙门山断裂带正交的剖面上, 显示了从松潘-甘孜地块, 穿过龙门山断裂带, 进入扬子克拉通地壳厚度减薄的有意义的横向变化. 松潘-甘孜地块的下地壳存在的低速异常, 而扬子地块则无明显的低速异常.4 布格重力异常分析和横穿断裂带的二维地壳密度剖面图2显示的川滇地区的布格重力异常资料[32], 其标准误差为 3.0 mGal [33]. 在龙门山断裂带及其附近地区, 布格重力异常从马尔康的−375 mGal 急剧上升至盆地内的−125 mGal. 利用小波分析方法[34]可将川滇地区的布格重力异常分离为局部异常和区域异常, 从而得到地壳上地幔不同深度的密度扰动分布图像[32]. 局部重力异常由中上地壳密度不均匀性引起, 而区域异常则由地壳下部和上地幔顶部的密度变化所引起. 依据同样的方法和步骤, 得到了在龙门山及其附近地区的视密度分布(图10), 在中上地壳(称为浅楼海等: 2008年汶川M s8.0级地震的深部构造环境1216图9 远震接收函数偏移叠加的二维地壳剖面图10 龙门山及其邻近地区浅部和深部平均密度扰动分布图(a) 中上地壳密度变化; (b) 下地壳和上地幔顶部密度变化部), 四川盆地的密度较高, 松潘-甘孜地块密度较低. 龙门山断裂带位于密度较高的一侧, 显示出松潘-甘孜地块向东南方的扬子地块逆冲的结果. 在地壳下部和上地幔顶部(称为深部), 四川盆地依然为高密度区(密度扰动: +0.05 Mg/m 3), 但位置与浅部稍有不同. 盆地下方存在高密度物质, 表明四川盆地是一个坚硬的块体. 松潘-甘孜块体依然是低密度区(密度扰动:−0.05 Mg/m 3), 表明物质相对比较软弱, 有利于下地壳物质的流动. 四川盆地高密度块体阻挡了青藏高原东部下地壳物质向盆地下方的流动.从图2的布格重力异常数据按照虚线位置截取出横穿龙门山断裂带的重力异常剖面, 并进一步求取沿剖面的二维地壳密度结构. 根据该地区已有的P 波地壳速度结构模型[12~14], 以及用接收函数叠加和中国科学 D 辑: 地球科学 2008年第38卷第10期1217偏移的方法获得的二维图像(图9), 使用密度和P 波速度之间的经验关系式, 即Nafe-Drake 曲线[35,36], 构成二维地壳上地幔顶部的密度初始模型. 然后, 用对布格重力异常数据作正向拟合方法[37]来改进初始模型.沿该剖面的二维地壳密度结构如图11所示. 沿剖面密度结构计算的重力异常与实际观测的重力异常值之间的均方差为1.1 mGal. 四川盆地的沉积层厚度为6 km 左右, 密度为2460 kg/m 3. 沿剖面的密度结构以龙门山断裂带为界, 在6 km 以下的各个地壳层位上, 断裂带东南侧盆地内的密度比西北侧高原内的密度高出大约20 kg/m 3. 在地壳二维密度模型中, 盆地和高原内部的每一层内密度仍可能有少量的横向变化, 但这里并未顾及到. 高原下方深度在10~ 15 km 范围内存在低密度层, 它与深地震测深和大地电磁测深得到的低速-高导层[14,15]相对应. 在上地幔顶部, 四川盆地的平均密度值比川西高原高出100 kg/m 3.本文的接收函数(H, k)叠加结果表明, 后龙门山的地壳厚度小于松潘-甘孜地块, 差距为 3.4 km. 前龙门山和后龙门山之间平均地壳厚度的差异达 5.3 km. 因此, 地壳厚度变化最剧烈的地区在龙门山断裂带内. 然而, 布格重力异常梯度最大的地区位于龙门山断裂带的西北侧. 如前所述, 二者不一致的原因来自龙门山断裂带的逆冲构造.远震P 波接收函数和布格重力异常的联合分析结果支持龙门山断裂带的深部构造为滑脱-逆冲型的论断[8,38]. 在松潘-甘孜地块很可能存在双层的滑脱构造. 上层滑脱发生在10~15 km 的深度上[14~16], 该滑脱构造表现为高温韧性滑脱剪切带. 下层滑脱则发生在30 km 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[5,6,16,28,29,39,40]. 图12显示了龙门山断裂带深部构造环境及其向下延伸的可能模式.5 讨论和结论远震接收函数方法是研究地壳结构和组成的一种有效方法[41]. 利用龙门山及邻近地区的20个宽频带地震台站远震记录, 用接收函数叠加方法求得龙门山断裂带西侧的松潘-甘孜地块的平均地壳波速比为1.73. 后龙门山为1.70; 前龙门山为1.76. 四川盆地南部为1.82. 实验室测试表明[42], 波速比的变化主要是由于SiO 2含量的变化所引起, 较多铁镁质的地壳对应着较高的波速比, 而与温度和压力关系不大. 无论是斜长石含量的增加或SiO 2含量的减少都可以导致波速比的增加. 在地壳温度和压力条件下对最可能成分的实验室测试得到, 波速比的变化从上地图11 根据布格重力异常获得的二维地壳剖面密度分布以及拟合效果(a)中连续曲线表示观测值, 加号表示依据二维密度模型的计算值. (b)中F1, F2和F3与图1表述相同. 剖面位置见图2虚线。

用接收函数研究中国地壳结构

南块体的碰撞和新生代印欧块体的碰撞是中
国大陆形成史上的两次主要构造事件。华北
块体和华南块体的碰撞造成了华南块体在华
北块体下面向北下插，这很可能是造成苏鲁和秦岭大别山缝合带北部升高和南部弯曲沉陷的原因（ｅｍｅｓｈ０３。紧随着华Ｖｒｅｃ，２０）
Ｗａｇｅｎｔａｌ，２０３；Ｖｅｇｎｔａｌ，２０２；Ｌｉ０ｒｅｅ０
着流体成分的增加而发生明显增加（ｔ— ｗａａ
Ｌｉｎｇｅｌ，２０ａｔａ０４；Ｐｅｔａｉｅｌ，２００２，２０７；０
因为它们包含辉长岩、橄榄岩和纯橄榄岩，
而这些岩石都是由不同岩浆形成的。但是部分融化对／值影响很大，
ｎｂ，１９）ａｅ９３。
少镁铁层。
关键词：接收函数
地壳
／值
３主要的前寒武纪克拉通为：中韩克拉通个
１引言
１１构造背景．
（也称华北块体，简写为ＮＣ）Ｂ、塔里木克
拉通和扬子克拉通（图１。扬子克拉通和见）华夏古陆块体结合在一起构成了中国南部的褶皱带和东部的地下水域，形成了华南块体（Ｃ）ＳＢ。历史上不同构造块体之间的长期碰撞、向下延伸和相互缝合形成了中国现代的地质构造。二叠纪一三叠纪的华北块体和华

青藏高原中部地壳和岩石圈厚度

青藏高原中部地壳和岩石圈厚度
王峻; 郭飚
【期刊名称】《《地球科学前沿（汉斯）》》
【年(卷),期】2018(008)008
【摘要】本文利用近期发展的基于贝叶斯理论的P波接收函数和S波接收函数联合反演方法和INDEPTH IV布设在青藏高原中部的部分台站记录到的远震事件,尝试性的研究了青藏高原中部岩石圈地幔深度的速度结构,得到了研究区地壳和岩石圈厚度在各块体下方的横向变化特征。

结果表明,青藏高原中部四个主要构造块体:拉萨地体、羌塘地体、松潘–甘孜地体和柴达木地体在岩石圈地幔深度具有不同的深部结构特征;各块体下方的地壳和岩石圈厚度差别明显;块体交界部位的莫霍面和LAB深度变化尤为剧烈。

【总页数】8页(P1246-1253)
【作者】王峻; 郭飚
【作者单位】[1]中国地震局地震预测研究所北京; [2]中国地震局地质研究所北京【正文语种】中文
【中图分类】P31
【相关文献】
1.中国东部Ⅰ型地幔包体主要元素的区域性变化及其与地壳/岩石圈年龄、厚度的关系 [J], 范蔚茗
2.利用卫星重力资料反演地壳及岩石圈厚度 [J], 方剑
3.云南腾冲火山区地壳及岩石圈厚度研究 [J], 张龙;胡毅力;秦敏;段毅;段元泽;彭恒初;赵宏
4.南海中央海盆岩石圈厚度和地壳年代的初步分析 [J], 陈雪;林进峰
5.青藏高原中部岩石圈结构、变形及地球动力学模式的天然地震学研究 [J], 吕庆田;姜枚;马开义;管志宁
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南襄盆地及邻区地壳厚度与泊松比研究

南襄盆地及邻区地壳厚度与泊松比研究余尚江;成万里;陈波;卢亚;陈贤;黄恩贤【摘要】利用河南、湖北、陕西地震台网共27个固定台站记录到的2014～2016年远震波形的接收函数,通过叠加获得了南襄盆地及邻区26个台站下方的地壳厚度和泊松比,结合该区地形地貌特征、断裂分布和地震活动,得出以下结论:①南襄盆地及邻区的地壳厚度与地形变化关联紧密,呈现出由NE向SW方向增厚的趋势,地壳厚度为30～41km;②泊松比高值集中在房县-兴山附近,为0.31～0.34,这可能与区域内大量出露寒武-奥陶系的辉长岩、苏长岩等铁镁质基性岩相关;低值为0.18～0.24,分布在商南-西峡-淅川一带,与区域内存在大量的长英质岩有关,它们与南襄盆地内的新生代沉积地层形成整合接触关系.由此可推断,在淅川、西峡一带存在因介质的较大差异而导致地震射线在传播过程中出现反射的可能.【期刊名称】《中国地震》【年(卷),期】2019(035)002【总页数】9页(P286-294)【关键词】南襄盆地;接收函数;地壳厚度;泊松比【作者】余尚江;成万里;陈波;卢亚;陈贤;黄恩贤【作者单位】河南省地震局,郑州 450000;河南省地震局,郑州 450000;河南省地震局,郑州 450000;河南省地震局,郑州 450000;河南省地震局,郑州 450000;河南省地震局,郑州 450000【正文语种】中文【中图分类】P3150 引言秦岭-大别构造带横贯中国大陆中部，分割着华北与华南2大地震带，与活跃的龙门山断裂带和郯庐断裂带紧密相连，地震活动具有频繁、震级小、震源较浅的特点，位于该构造带中部的南襄盆地，便具有这种特点。

由于特殊的地质构造背景，南襄盆地在震相发育上有独特之处：当盆地内的淅川、西峡等地发生地震时，在相隔30km的南阳台（NY）的记录中，出现直达P波、S波的反射波，震相特征非常明显，而从震源往东，在南襄盆地内部的内乡、镇平、南阳、唐河等地震相正常，均未出现反射波震相（王林昌等，2011）。

地震仪的简单介绍

地震仪的简单介绍
地震仪是一种非常重要的地震监测仪器，被广泛应用于地震科学研究、地震工程和地震灾害预防等领域。

它的原理是基于惯性原理，利用悬挂重物的惯性来感应地面的振动，并转化为电信号记录下来。

由于地震仪具有高灵敏度、高精度和高稳定性的特点，因此它可以记录到微小的地震活动，并准确地测定地震的震源位置、震级和震源深度等信息。

同时，地震仪还可以用来研究地球的内部构造和地壳运动规律，为地震预测和预防提供科学依据。

根据不同的应用需求，地震仪的种类也多种多样。

短周期地震仪主要用于监测微震活动和远震P 波初至，长周期地震仪则被用于观测地震面波、研究地壳内部构造和确定地震参数等。

宽频带和超宽频带地震仪则能够提供更为全面和详细的地壳运动信息，为全球范围内的地震科学研究提供重要数据支持。

总之，地震仪是现代地震学和地震工程学的重要工具，为人类防范地震灾害和深入了解地球科学提供了重要的技术支持。

青藏高原东南边缘地壳和上地幔速度结构体波、面波和重力联合成像研究

青藏高原东南边缘地壳和上地幔速度结构体波、面波和重力联合成像研究摘要为了探讨汶川地震和芦山地震之间余震空白区的速度结构特征和存在原因，探讨青藏高原东南边缘大地震与速度分布的关系和该地区大地震的发震机制以及约束青藏高原不同的变形模型，我们分别进行了青藏高原东南边缘体波和面波的联合反演和体波、面波和重力数据的联合反演，得到了该地区地壳和上地幔新的三维Vp和Vs模型。

体波数据是2001-2004年，2008年5-8月和2013年4-5月由青藏高原东南边缘102个台站记录的7190个地震事件。

面波数据是从青藏高原东南边缘由298个宽频地震仪组成的台间距大约为15km的密集台阵记录的背景噪声中提取的瑞雷波相速度频散曲线，周期为4-40s。

重力数据是从Bureau Gravimétrique International提供的全球重力模型EGM2008提取的布格重力异常。

体波和面波联合反演的速度结构在浅部与当地地质相吻合。

四川盆地的低速对应厚的沉积层，龙门山块体的高速对应中上三叠复理石。

在10km深度，速度结构具有很强的不均匀性。

四川盆地从西北到东南分别为低速，高速和低速，分别对应四川盆地西北凹陷，中部上升和东南凹陷。

龙门山断层从东北到西南分布有三个高速异常体，分别对应雪山高原的变质岩，彭灌杂岩和宝兴-康定杂岩。

这三个高速体之间为两个低速区（LV1和LV2）。

LV1对应汶川地震同震位移小和余震分布少的地区，LV2为汶川地震和芦山地震之间的余震空白区。

这两个低速区的物质机械强度可能弱，应力难以积累，大地震难以发生，因此低速区可能是大地震破裂的障碍区。

在青藏高原东南边缘大多数大地震发生在高低速异常的分界线上。

我们推测高速区容易积累应力，但是不易破裂，低速地区物质强度低，不易于积累应力。

高低速异常的边界同时具有高低速异常体各自的特点，既可以积累应力又易于破裂，因此高低速异常的边界可能是大地震成核的有利位置。

用接收函数方法研究青华地震台下方地壳厚度结构

ｄｉ１．９ ຫໍສະໝຸດ ｊｉｓ．０３３４．０００．０ｏ：０３６／．ｓｎ１０－２６２１．１０６
用接收函数方法研究青华地震台下方地壳厚度结构
杨军金明培
（国云南６１０中７００中国地震局滇西地震预报实验场办公室）摘要利用小湾电站水库诱发地震台网之青华地震台记录到的９３个远震地震事件，选其中效果挑较好的５个远震地震事件进行接收函数的计算，究同一个台站下方地壳厚度随反方位角的变化５研
次反射波ＰＰ与Ｐｐｓｓ转换波之间的时差（２与地壳厚度Ｈ的关系为（图）胡家富等，０３２０）
Ｈ一（）１
２ √ 杀
作者简介：军（９１，，杨１８～）男云南祥云人，０３年毕业于云南大学地球物理专业，要从事地震监测工作２０主基金项目：南省地震局青年基金项目（０７２资助云２００）
及多次反射波之间的分布趋势
Ｆｉ．Ｄｉｃｎｒｉｅｒｓｎｅｙｒｃｉｅｕｃｉｎｇ１ｒｔＰａｄＰｓａｒｓｐｅｅｔｄｂｅｅｖｒ｛ｎｔｓｅｖｏ
图２接收函数扫描范围
Ｆｉ２Ｓｃｎｒｎｇｆｒｃｉｅｕｎｔｏｎｓｇ．ａａｅｏｅｅｖｒｆｃｉ

青藏高原东南缘地壳厚度和泊松比研究

青藏高原东南缘地壳厚度和泊松比研究青藏高原东南缘位于印度板块与欧亚板块碰撞交汇区的东侧,构成了中国大陆南北构造带的南段,是中国大陆地震活动强度最大、频率最高、地震地质灾害最为严重的地区之一。

该区域内深大断裂发育,如北北西走向的红河断裂和近似南北走向的小江断裂,均是了解青藏高原东南缘深部结构和动力学机制的重点地区,吸引了众多地质与地球物理学科研工作者开展大量研究。

准确的地壳结构特征将为该地区的地壳流、地幔物质运动方式等科学问题研究提供重要参考。

接收函数是获取地壳上地幔精细结构的一种有效方法之一,在地震学研究中被广泛采用。

接收函数是去了震源时间函数和传播路径效应的影响得到的时间序列,主要包含地震台站下方地壳上地幔速度间断面所产生的转换波及其多次波的信息。

H-κ叠加搜索方法是接收函数中常用的方法,该方法通过叠加多个地震事件的多条接收函数记录,搜索叠加强度的最大值以求取地壳厚度和纵横波速比κ的最优解。

楚雄盆地和思茅盆地是青藏高原东南缘地区的两个大型沉积盆地,其下方上地壳普遍存在低速沉积层。

研究表明,上地壳中的低速沉积层造成的速度间断会在近地表产生强烈混响,因此会严重影响H-κ叠加搜索方法获得的地壳结构的准确性。

为消除这种影响,本文先对提取的接收函数进行了滤波处理以去除沉积层混响,再应用针对低速沉积层改进的时差校正的H-κ叠加搜索方法计算地壳厚度和波速比。

本文使用了中国地震科学探测台阵—南北地震带南段(“喜马拉雅”一期)宽频带地震台阵及川西密集流动宽频带地震台阵布设在青藏高原东南缘地区的133个地震台站记录到的震级大于M5.0级,震中距在30°至90°的1268个远震事件波形。

利用改进水准量接收函数估计以及基于信噪比(SNR)的筛选机制,本文提取出了有效的、高质量的接收函数共16712条,应用改进的H-κ叠加搜索方法计算了研究区域内地震台站下方的地壳厚度和波速比,并将其与传统方法所得结果进行了比较。

利用接收函数反演青藏高原西部地壳S波速度结构

利用接收函数反演青藏高原西部地壳S波速度结构武振波;徐涛;武澄泷;张明辉;田小波;滕吉文【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2016(059)002【摘要】相对于宽阔的腹地,青藏高原西部南北向宽度仅约600 km,却记录了印度和欧亚板块汇聚的深部过程及其响应.本文用22台宽频带流动地震台站在西缘构建了一条南北向探测剖面(～80°E,TW-80试验).利用接收函数反演剖面下方S波速度结构,综合西部已有的宽频带探测结果,分析认为:印度板块向北俯冲可能已到达班公湖—怒江缝合带附近,俯冲过程中下地壳发生榴辉岩化;喀拉昆仑断裂带、班公湖—怒江缝合带、阿尔金断裂带均为切穿地壳的深断裂,莫霍面发生错断;喀拉昆仑断裂带和龙木错断裂带之间的中上地壳没有发现连续的S波低速体,说明可能缺乏解耦层,支持青藏高原西部地壳为整体缩短增厚模式.【总页数】12页(P516-527)【作者】武振波;徐涛;武澄泷;张明辉;田小波;滕吉文【作者单位】中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029;中国科学院大学,北京100049;中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029;中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京 100101;中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029;中国科学院大学,北京100049;中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029;中国科学院大学,北京100049;中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029;中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京 100101;中国科学院地质与地球物理研究所,岩石圈演化国家重点实验室,北京100029【正文语种】中文【中图分类】P315【相关文献】1.天山及其邻区地壳上地幔S波速度结构的接收函数与面波频散联合反演 [J], 刘文学;刘贵忠;周刚;李欣;张慧民;徐恒垒;王红春2.利用面波频散与接收函数联合反演青藏高原东南缘地壳上地幔速度结构 [J], 郑晨;丁志峰;宋晓东3.青藏高原东北缘地壳S波速度结构及其动力学含义——远震接收函数提供的证据 [J], 张洪双;高锐;田小波;滕吉文;李秋生;叶卓;刘震;司少坤4.接收函数反演地壳S波速度结构的有效约束方法 [J], 彭恒初;胡家富;杨海燕;文丽敏5.利用接收函数反演安徽地区地壳S波速度结构 [J], 郁建芳; 张炳; 黄显良; 谢石文; 韩成成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

利用远震接收函数探测四川盆地及周边地区的地壳结构

利用远震接收函数探测四川盆地及周边地区的地壳结构李建有;石宝文;徐晓雅;胡家富【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2018(061)007【摘要】青藏高原东南缘的龙门山断裂两侧具有陡峭的地形特征,在约50～100 km的水平距离内,地形高程从2000 m增加到4000 m,该区强烈的壳幔变形特征及地球动力学模式一直是研究的热点问题.本文从四川地区49 个固定台站记录的远震资料提取了P波接收函数,获得了四川盆地及周边的地壳厚度和泊松比,并以此构建反演的初始模型.在线性反演的基础上,引入了分别拟合低频和高频接收函数的两步反演技术,用以反演台站下方的地壳S波速度结构.数字试验表明,该方法可以有效抑制接收函数反演的不唯一性,为了得到最优解,最后用Bootstrap 重采样技术估计解的不确定性.结果表明,四川盆地的地壳厚度在40～46 km,松潘-甘孜块体北部的地壳厚度为46～52 km,而南部增厚到50～60 km.从四川盆地向西跨过龙门山断裂,地壳厚度增加了 10～15 km.在四川盆地及周边地区,地壳泊松比在0.26～0.32 之间,呈块体分布特征,高泊松比(0.28～0.32)主要沿龙门山断裂以及安宁河-小江断裂分布.地壳S波速度结构表明,来自青藏高原中部的中下地壳低速层可能受到了坚硬的四川盆地阻挡,改变原来的运动方向并沿龙门山断裂展布,由于低速层的囤积导致该区地形陡峭和下地壳增厚.%The India-Eurasia collision over the past 50～65 million years is undoubtedly the most spectacular and youngest tectonic event on Earth,which made the Tibetan plateau uplift by ＞4 km and its crust thickened to twice normal thickness(～70 km).Field observations and satellite geodesy indicate that the uplift of the Tibetanplateau has been accompanied of a small crustal shortening from the center to the southeastern margin since about 4 million years ago.The Sichuan region located at the eastern margin of Tibet is characterized by steep topographic relief,where the elevation increases from 1000 m to 4000 m over only 50～100 km distances across the Longmenshan fault.The mechanism of intense deformation in the crust and upper mantle and the dynamic model of this region remain one of debate issues.The lower-crust flow model is one of several competing models to interpret the growth and expansion of the southeastern Tibetan plateau,in which the strength of the lower crust is several orders of magnitude less than that of the upper crust,so that the mass of lower crust is flowing from central Tibet to Yunnan.The model seems to be feasible and is generally accepted by many geoscientists because it provides a satisfactory explanation for the topography variations and the lack of substantial shortening of the upper crust in the eastern margin of the Tibet plateau.Nonetheless,this model,despite its potential for a reasonable explanation of the regional geodynamics,is still the subject of lively debate due to the lack of conclusive evidence.In this study,we used teleseismic data recorded by 49 permanent broadband stations deployed in the Sichuan region to obtain the P receiver functions and determined the crustal thickness and Poisson's ratio,permit to build an initial model for inversion.Based on the linearized inversion algorithm,we introduced a two-step inversion technique,in which the S-velocity structure beneath stations is obtained by fitting the low-frequency and high-frequency receiverfunctions,respectively.Synthetic experiments indicate that this technique can effectively reduce the dependence of inversion on initial models.In order to obtain optimal solutions,the Bootstrap resamping technique is applied to estimate the uncertainty in solutions.Our results show that the crustal thickness beneath the Sichuan basin is 40～46 km,increasing from 46～52 km beneath the northern Songpan-Garzê fold to 50～60 km beneath the southern Songpang-Garzê fold.In general,the crustal thickness increases by 10～15 km from the Sichuan basin westward across the Longmenshan fault.In the Sichuan basin and adjacent regions,the crustal Poisson's ratio is 0.25～0.32,exhibiting a regional distribution.For example,the high Poisson's ratio(0.28～0.30)appears along the Longmenshan fault and the Anninghe-Xiaojiang fault,respectively.The S-velocity structure shows a low-velocity zone in mid/low crust from the central Tibet that may be resisted by the rigid Sichuan basin,so that it redirects to extend along the Longmenshan fault,and results in the steep topography and the thickening of lower crust beneath the fault due to the accumulation of low-velocity zone.【总页数】17页(P2719-2735)【作者】李建有;石宝文;徐晓雅;胡家富【作者单位】云南大学地球物理系,昆明 650091;昆明南方地球物理技术开发有限公司,昆明 650091;云南大学地球物理系,昆明 650091;昆明南方地球物理技术开发有限公司,昆明 650091;云南大学地球物理系,昆明 650091;昆明南方地球物理技术开发有限公司,昆明 650091;云南大学地球物理系,昆明 650091【正文语种】中文【中图分类】P315【相关文献】1.利用远震接收函数研究湖北地区地壳结构 [J], 何凯;杜瑞林;董彦君;魏贵春;申学林;戴苗2.利用远震接收函数研究黄海周边地区的地壳上地幔结构 [J], ChanhoYu;Kwang-Hee Kim;Mancheol Suh;Bongchool Suk;Paul Rydelek;Suyoung Kang;Yongcheol Park;刘劲松3.利用远震接收函数探测襄樊台下方地壳厚度及泊松比 [J], 刘迁;赵瑞;栗宁4.利用远震接收函数探测襄樊台下方地壳厚度及泊松比 [J], 刘迁;赵瑞;栗宁5.利用远震接收函数研究小江-红河断裂带地壳结构 [J], 王育鹏;柳建新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

祁连山中部地壳各向异性研究:来自远震接收函数的证据

祁连山中部地壳各向异性研究：来自远震接收函数的证据周鹏哲;高锐;叶卓【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2022(29)4【摘要】青藏高原的隆升由印度-欧亚板块的碰撞而驱动,其生长演化,特别是从内到外的扩展机制仍尚存争议。

祁连山地处青藏高原向东北扩展的前缘位置,其地壳结构与各向异性对于理解青藏高原向北扩展的生长机制具有重要意义。

祁连山中部是青藏高原东北缘地壳遭受挤压强烈变形的区域,已有的研究已经揭示出地壳内部非耦合不均匀变形的几何行为,揭露其对应机制是亟待探索的前沿科学问题。

此前该区域的各向异性研究大多基于面状台网数据,台站间距大,无法反映横跨祁连山地壳各向异性的精细变化。

为此,本研究选用一条密集线性地震台阵,使用H-κ-c叠加方法,得到了横过祁连山中部的地壳厚度,泊松比以及地壳各向异性的横向变化。

结果显示,在中祁连以及南祁连北部地壳厚度最大,平均泊松比最低,反映了地壳加厚过程中铁镁质下地壳的丢失以及长英质中上地壳的水平缩短。

此外,偏长英质成分的泊松比值也不支持地壳流在该区域存在。

在祁连山内部,地壳各向异性快波的偏振方向与地壳向外扩展方向一致,而与地幔各向异性快波方向近垂直,揭示了壳幔变形可能是解耦的。

而在地壳较薄的南祁连和北祁连南部区域,快波方向与古缝合线的走向一致,说明早古生代的构造格局仍对现今的祁连山缩短隆升产生影响。

【总页数】13页(P265-277)【作者】周鹏哲;高锐;叶卓【作者单位】中山大学地球科学与工程学院;南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海);中国地质科学院地球深部探测中心【正文语种】中文【中图分类】P631.4;P542【相关文献】1.青藏高原东北缘地壳S波速度结构及其动力学含义——远震接收函数提供的证据2.利用远震P波接收函数研究中国福建地区地壳厚度和泊松比3.利用远震接收函数研究小江-红河断裂带地壳结构4.巽他大陆及其邻区的地壳结构及其构造意义:来自远震接收函数的约束5.利用远震接收函数研究华北克拉通北部造山带地壳厚度及泊松比因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

中国大陆东南缘地震接收函数与地壳和上地幔结构

中国大陆东南缘地震接收函数与地壳和上地幔结构叶卓;李秋生;高锐;管烨;贺日政;王海燕;卢占武;熊小松;李文辉【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2013(056)009【摘要】从2008-2011年,分别在中国大陆东南缘沿海和内陆两条NE向剖面上进行了宽频地震观测,利用记录到的远震波形资料提取得到1446个远震P波接收函数,用H-κ叠加扫描和CCP偏移叠加方法研究了中国大陆东南缘地壳及上地幔过渡带的结构及其变化特征.结合固定台网25个台站的H-κ结果,获得中国大陆东南缘(福建地区)地壳厚度从内陆到沿海逐渐减薄的图像:地壳从闽西北山区的33 km 减薄到厦门沿海一带的29 km以下,平均地壳厚度为31.3 km,具有陆地向洋壳过渡的特征;地壳泊松比从内陆到沿海显示出分带特征,闽中西部内陆地区小于0.26,沿海地带高于0.26,且在断裂带的交汇区域表现为相对异常高值.地壳上地幔顶部(0～200 km)的CCP偏移叠加成像结果显示闽江断裂等NW向断裂深切Moho界面,在断裂两侧Moho面急剧抬升或下沉,产状改变,这些特征向内陆地区逐渐变得不明显.闽江等NW向断裂对研究区地壳厚度、地震等有明显控制作用.上地幔尺度(300～700 km)的CCP偏移叠加成像,未见410 km和660 km速度间断面突变和起伏异常,其绝对深度略大于IASP91模型的,上地幔转换带厚度正常(250±5 km),表明中国大陆东南缘上地幔转换带未受欧亚与菲律宾板块碰撞的明显影响,推断中国大陆东南缘及台湾海峡下方不存在俯冲板块,或俯冲前缘未扰动到410 km的深度.【总页数】12页(P2947-2958)【作者】叶卓;李秋生;高锐;管烨;贺日政;王海燕;卢占武;熊小松;李文辉【作者单位】中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院深部探测与地球动力学开放实验室,北京100037【正文语种】中文【中图分类】P315【相关文献】1.利用面波频散与接收函数联合反演青藏高原东南缘地壳上地幔速度结构 [J], 郑晨;丁志峰;宋晓东2.华北克拉通东部地壳和上地幔结构的接收函数研究 [J], 郭震;唐有彩;陈永顺;宁杰远;冯永革;岳汉3.利用接收函数研究青藏高原东南缘的地壳上地幔结构 [J], 徐强;赵俊猛;崔仲雄;刘明乾4.利用接收函数研究鄂尔多斯东缘地壳上地幔结构 [J], 黄韬;米宁;王良书;徐鸣洁;李华;于大勇5.下扬子及其邻区地壳和上地幔结构的接收函数研究及其地质意义 [J], 叶卓; 李秋生; 张洪双; 王晓冉; 韩如冰; 吴庆宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

利用接收函数研究青藏高原东部地壳结构

利用接收函数研究青藏高原东部地壳结构田宝峰;杨建思;姜旭东;徐志强;郑钰;刘莎【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】1页(P73)【作者】田宝峰;杨建思;姜旭东;徐志强;郑钰;刘莎【作者单位】中国地震局地球物理所,北京100081;中国地震局地球物理所,北京100081;中国地震局地球物理所,北京100081;中国地震局地球物理所,北京100081;中国地震局地球物理所,北京100081;中国地震局地球物理所,北京100081【正文语种】中文青海玉树MS7.1地震之后，根据地震断裂及余震活动的分布情况，于2010年5～11月在玉树地震断裂带周边地区布设由26套宽频带流动地震仪组成的临时地震台网，组成一个经过玉树地区的南北剖面和分布在玉树周边地区的密集台阵。

其中南北剖面台站分布由北往南依次穿过昆仑地块、巴彦喀拉地块和羌塘地块，由15个流动地震观测台和固定台站MAD台组成；密集台阵由由分布在玉树周边的14个台站组成。

初步选取了震中距在30°～90°范围内MS≥5.4且原始波形记录清晰的地震事件，利用最大熵谱法提取了事件的接收函数；并挑Moho面Ps转换波、多次反射波清晰的选接收函数采用H-k成像方法计算台站下方地壳厚度与泊松比。

综拟该地区相关研究结果，取地壳P波平平速度为6.2 km/s，对3个与Moho界面相关的震相Pms、PpPms和PpSms+PsPms的振幅分别采用了0.5、0.4和0.1的加权值，分别设定H和vP/vS的变化范围在50～80 km和1.5～2.0，以寻找最优解。

最终获得所有台站下方莫霍面深度及波速比。

玉树周边密集台阵接收函数H-k成像结果表明，在玉树周边地区地壳平平厚度约为73 km，沿玉树-甘孜断裂带Moho面由西北向东南方向厚度由78.8 km（LIX 台）减薄至70 km（T07台），Moho面深度有较明显的变浅特征，而断层两侧地壳厚度无明显变化。

利用接收函数方法研究青藏高原东南部地壳结构

利用接收函数方法研究青藏高原东南部地壳结构曹旭;米宁;于大勇;王良书;徐鸣洁;李华;黄周传;王攀【摘要】青藏高原东南部作为板块碰撞的前缘地带一直是地球科学研究的热点,为了揭示碰撞前缘地带地壳结构特征,作者利用布设在中国青藏高原东南部的38个宽频带流动台站记录的2487条远震P波接收函数,采用接收函数CCP叠加(共转换点叠加)和H-κ叠加两种方法获得了研究区域详细的地壳厚度图像和泊松比值.研究结果显示:两种方法获得的地壳厚度特征具有较好的一致性;青藏高原东南部地壳厚度存在明显的东西差异和南北差异;喜马拉雅构造区内莫霍面深度变化较大,介于65～80 km之间;拉萨地体内莫霍面深度介于72～80 km之间;雅鲁藏布缝合带两侧地壳厚度突变,缝合带北侧和南侧地壳厚度相差约8 km.研究区域平均泊松比值较小,为0.24,和大多数造山带泊松比偏低的特征类似.研究区域中下地壳广泛存在强转换界面,该界面可能对应中下地壳高速层的上界面,埋深40～70 km,表明壳内发生深熔或部分熔融作用,导致壳内发生重力分异,在中下地壳形成了高速薄层.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2018(024)005【总页数】8页(P715-722)【关键词】青藏高原东南部;接收函数;H-κ叠加;CCP叠加;地壳结构【作者】曹旭;米宁;于大勇;王良书;徐鸣洁;李华;黄周传;王攀【作者单位】南京大学地球科学与工程学院,南京 210023;南京大学地球科学与工程学院,南京 210023;南京大学地球科学与工程学院,南京 210023;南京大学地球科学与工程学院,南京 210023;南京大学地球科学与工程学院,南京 210023;南京大学地球科学与工程学院,南京 210023;南京大学地球科学与工程学院,南京 210023;南京大学地球科学与工程学院,南京 210023【正文语种】中文【中图分类】P541;P631.41 引言大约始于60 Ma的印度—欧亚大陆碰撞（Yin and Harrison，2000）导致了喜马拉雅山脉形成、青藏高原地壳加厚及高原隆升。

《地震观测仪器进网技术要求烈度速报与预警观测仪器

《地震观测仪器进网技术要求烈度速报与预警观测仪器》编制说明1、制定的必要性近年来，我国在地震烈度速报与预警技术研究与示范应用方面取得了重要进展。

在国家科技支撑项目“地震预警与烈度速报系统的研究与示范应用”支持下，研发了地震预警、烈度速报、地震参数自动速报、大震烈度速报等四大系统，并在福建省和首都圈地区进行了试验示范。

“国家地震烈度速报与预警工程”已进入立项评审阶段，可行性研究正在有序推进。

工程拟利用5年左右时间建成由5000余个地震台站组成地震烈度速报与预警系统，实现全国范围地震烈度速报和覆盖华北地区、南北地震带地区、东南沿海地区和新疆西北部地区的地震预警，将显著提高我国的地震监测能力。

地震烈度速报与预警系统包括强震动信号观测和宽频带微震信号观测，涉及多个层次的震动观测仪器：地震烈度仪、加速度计、宽频带地震计和数据采集器。

即将建设的“国家地震烈度速报与预警工程”新建和改造的地震观测台站较多，需要装备大量的观测设备。

在国家地震烈度速报与预警工程中，所有专业观测台站，包括基准站和基本站，均计划配置加速度计。

目前存在的问题主要是：不同生产厂家生产的加速度计性能相近，但标准不统一，不能直接代换。

行业标准DB/T 10－2001对加速度传感器的主要技术性能和功能要求作了规定，其中部分技术指标，如灵敏度、测量范围等列出了可选项，频率响应缺少误差控制，输出信号允许单端和平衡差分两种方式，这些因素虽然在技术上是合理的，但在应用中将导致符合行业标准但存在差异的不同加速度计不能直接代换使用，应用于“国家地震烈度速报与预警工程”，将对系统的运行维护带来运行参数维护的技术复杂性、备机储备的多样性等困难，导致维护技术要求的提高和维护成本增加。

宽频带地震计应用于国家地震烈度速报与预警工程中的基准站。

目前存在的主要问题是：参数离散性大，导致每个观测台站都要维护自己的传递函数和灵敏度参数；接口连接器和信号定义不一致。

这些因素不仅影响观测质量的提高，也对台站建设和运行维护产生影响。

远震接收函数的各向异性研究

第21卷第4期 CT理论与应用研究 Vol.21, No.4 2012年12月（769-779） CT Theory and Applications Dce., 2012张莹莹, 高原. 远震接收函数的各向异性研究[J]. CT理论与应用研究, 2012, 21(4): 769-779.Zhang YY, Gao Y. Seismic anisotropy from teleseismic receiver functions study[J]. CT Theory and Applications, 2012, 21(4): 769-779.远震接收函数的各向异性研究张莹莹，高原（中国地震局地震预测研究所，北京100036）摘要：用接收函数研究地壳各向异性，首先要提取高质量的接收函数，然后计算接收函数Ps震相的分裂或拟合Ps震相随后方位角的变化特性来提取地壳的各向异性参数。

在提取接收函数的方法中，频率域方法简单，执行效率高；时间域方法精度高、稳定性好。

与先前的方法相比，接收函数的各向异性研究针对整个地壳，对于更准确地分析地壳结构、了解壳幔耦合关系、岩石圈形变及动力学特征具有重要的意义。

作为研究各向异性的方法之一，接收函数的各向异性研究仍然在发展之中，会有更广阔的发展前景。

关键词：接收函数；地壳各向异性；Ps震相；方法文章编号：1004-4140（2012）04-0769-11 中图分类号：P315 文献标志码：A除发生在俯冲带上的深震以外，大多数的地震都发生在地壳中，这是由于在应力增加和应变积累的状态下，地壳更容易发生脆性破裂，而地壳的各向异性研究有助于我们了解这一动力学过程。

与地核、地幔一样，地壳介质也存在各向异性[1－2]。

通过对地壳各向异性研究，可以更准确地分析地壳结构[2－4]，开展地震预测研究[5－6]，并为研究地壳应力状态和岩石圈变形提供线索[7]。

地壳各向异性的成因比较复杂，上地壳各向异性主要是大量定向排列的充满液体的大范围扩容各向异性裂隙（Extensive Dilatancy Anisotropy，EDA）引起的，这种通常近直立的裂隙是方向平行于裂隙的区域应力场产生的，上地壳岩石在这种应力场作用下变形直至扩容。

利用远震接收函数计算湟源地震台下方地壳厚度和泊松比

第32卷第4期 2020年12月高原地震PLATEAU EARTHQUAKE RESEARCHVol.32 No.4Dec.2020利用远震接收函数计算湟源地震台下方地壳厚度和泊松比罗自浩，展增辉，白永祯，马丽，罗宾生，何岗，白占孝(青海省地震局湟源地震台，青海西宁812199)摘要：基于青海湟源地震台记录的远震波形数据，利用时间域迭代反褶积方法提取远震P波接收函数，使用H-k叠加搜索方法计算台站下方的地壳厚度、波速比及泊松比。

结果显示，湟源地震台下方地壳厚度为60.4 1cm,波速比为1.65,泊松比为0.21。

关键词：湟源地震台;接收函数;地壳厚度;泊松比中图分类号:P315.3M 文献标识码:A文章编号：1005 -586X(2020)04 -0023 -04〇引言青藏高原作为地球上现今构造活动最强烈的地区之一，是在欧亚板块和印度板块会聚作用下的新生代时期形成的。

研究结果表明[1]青藏高原地壳巨厚，且内部分布有若干个较为明显的速度界面。

而青藏高原东北缘有松潘一甘孜、柴达木、祁连山和鄂尔多斯等地块，处于块体构造结合部位，构造复杂,地震活动频繁。

而已有的研究多数采用的台站分布较为稀疏，因此对该区域内部台站下方地壳厚度、波速比及泊松比进行研究，可以为青藏高原东北缘下方地壳深部结构研究提供资料积累。

作为近年来一种计算地壳厚度的重要方法，远震P波接收函数利用地震波直达P波和莫霍面转换S波震相的到时及震幅差来反演计算地壳厚度和速度结构，与其他方法相比远震接收函数方法更为准确地获得地壳厚度和波速比的信息，因此被广泛地应用于获取地壳厚度、物质成分组成和间断面等参数的研究。

本文基于湟源地震台 CTS-1E地震计于2012 ~2017年记录到的远震事件波形资料，通过能量扫描和波形叠加的方法提取远震P波接收函数，采用接收函数H - k反演台站下方的地壳厚度、波速比等数据结果，为台站所在区域地壳结构的进一步研究提供必要参考。

利用远震接收函数揭示的喜马拉雅东构造结台阵下方地壳结构及其动力学意义

利用远震接收函数揭示的喜马拉雅东构造结台阵下方地壳结构及其动力学意义彭淼;姜枚;Chen Youlin;谭捍东;李庆庆;张立树;许乐红【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2017(60)1【摘要】在喜马拉雅造山带的东缘,雅鲁藏布江缝合带在这里发生急剧转折,南迦巴瓦变质体快速隆起,然而关于东构造结的形成机制一直未有定论.利用围绕南迦巴瓦峰的48个宽频带地震台站记录的远震数据提取P波接收函数,采用改进的H-κ叠加方法和共转换点叠加方法综合研究了东构造结的地壳厚度、波速比分布和地壳结构特征.结果表明:研究区平均地壳厚度为64.03 km,大部分台站介于60.48～66.55 km范围;平均波速比为1.728,主要集中范围为1.696～1.742.东构造结地壳厚度横向变化剧烈,构造结西端和北端厚而中间薄,东构造结核部Moho面呈现上隆的构造形态,东西向上隆幅度约为6～7 km,南北向的上隆超过9～10 km.东构造结核部地壳上隆减薄可能由高密度、高波速的岩石圈撕裂残片拆沉到上地幔软流圈后重力失衡所致.平均波速比超过1.8的高值异常展布于东构造结的两侧,推测为环东构造结的壳内部分熔融体.东构造结地壳上隆减薄和壳内部分熔融的存在很可能均与幔源热物质的上涌有关,而软流圈地幔的上涌则可能由印度板片的撕裂引起.【总页数】16页(P70-85)【作者】彭淼;姜枚;Chen Youlin;谭捍东;李庆庆;张立树;许乐红【作者单位】地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室(中国地质大学,北京),北京 100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京 100083;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;美国Array信息技术公司,格林贝尔特,美国MD 20770;地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室(中国地质大学,北京),北京100083;中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院,北京 100083;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037;中国地质科学院地质研究所,北京 100037【正文语种】中文【中图分类】P315;P541【相关文献】1.利用接收函数方法研究喜马拉雅东构造结地区地壳结构 [J], 程成;白玲;丁林;李国辉;杨建亚;许强2.利用远震接收函数方法研究南海西沙群岛下方地壳结构 [J], 黄海波;丘学林;胥颐;曾钢平3.利用远震接收函数探测襄樊台下方地壳厚度及泊松比 [J], 刘迁;赵瑞;栗宁4.利用远震接收函数探测襄樊台下方地壳厚度及泊松比 [J], 刘迁;赵瑞;栗宁5.巽他大陆及其邻区的地壳结构及其构造意义:来自远震接收函数的约束 [J], 冯铭业;陈凌;王旭;韦生吉;王新因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

青藏高原及邻区面波频散反演——岩石圈-软流层体系结构研究的开题报告

青藏高原及邻区面波频散反演——岩石圈-软流层体系结构研究的开题报告一、研究背景和意义青藏高原是全球最大的高原，具有复杂的地形和地貌特征。

同时，随着经济的发展和人口的增加，青藏高原地区的自然资源需求量在不断增加，因此青藏高原地区的地质研究也变得越来越重要。

岩石圈-软流层体系结构是青藏高原地区的一个重要研究课题，对于了解青藏高原地区的地球物理性质、构造特征以及区域地壳演化过程具有重要意义。

频散反演是一种地震数据处理技术，可用于获取岩石圈-软流层体系结构的相关信息。

目前，基于频散反演的研究已经在国内外获得了广泛的应用，在地球物理探测领域具有重要的理论和实际应用价值。

因此，利用频散反演技术研究青藏高原及邻区的岩石圈-软流层体系结构，对于深入了解青藏高原及邻区的地质构造，揭示区域地壳演化过程具有重要意义。

二、研究内容和方法本次研究旨在利用频散反演技术分析青藏高原及邻区的面波频散，以获取岩石圈-软流层体系结构相关信息。

具体的研究内容和方法如下：1. 数据采集和处理在研究区域内选取一定数量和分布的地震台站，以及合适的震源进行震源数据采集，采集数据后进行预处理，包括数据校正、去季节趋势等操作，以保证数据的质量和可靠性。

2. 面波频散曲线的计算利用地震数据处理软件，对采集到的地震数据进行反演处理，在一定的频率范围内计算出面波频散曲线，对得到的频散曲线进行质量控制，确认参数稳定性和可靠性。

3. 岩石圈-软流层体系结构的反演根据反演出的面波频散曲线，结合地球物理资料和地质实际情况，利用多参数反演算法推导得到岩石圈-软流层体系结构相关的模型参数和属性，进而深入了解青藏高原及邻区的地球物理性质、构造特征以及区域地壳演化过程。

三、预期研究成果和意义通过本次研究，预计可以获得以下重要成果：1. 获取青藏高原及邻区的岩石圈-软流层体系结构相关信息，探讨青藏高原的地球物理性质、构造特征以及地壳演化过程。

2. 基于频散反演技术的研究成果具有实际应用价值，可为区域地质勘探和开发提供科学依据和技术支持。