青藏高原东南缘地壳速度与密度结构的地震波走时与重力异常联合反演

发布时间：2017-10-14 01:21

  本文关键词：青藏高原东南缘地壳速度与密度结构的地震波走时与重力异常联合反演

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【摘要】：青藏高原东南缘由川滇块体、扬子地台、滇西南块体等拼接而成,其构造地质环境和深部结构与45 Ma以来印度板块和欧亚板块相互碰撞密切相关。强烈的碰撞挤压造成青藏高原地壳的缩短和隆升,物质的侧向挤出和东部扬子地台的阻挡引起研究区内长期的应力集中和地壳的剧烈变形。该区也处于南北地震带南端,地震活动频度高、震级大,并伴有活跃的火山活动。正是这一特殊的构造背景,使其成为研究地壳构造变形和深部动力过程的重要地区。论文首先挑选出45个在研究区均匀分布的近震事件,拾取3013个具有良好约束的P波走时数据,采用VELEST算法反演得到优化的研究区1D地壳P波速度模型及相应的台站修正值,1D模型显示0-30km之间有三个分层,P波速度介于5.96-6.60km/s之间；30-40km之间的下地壳P波速度值为6.60-6.80km/s；上地幔顶部平均速度为7.80km/s。相应的台站修正值在-4.2s-1.4s之间,主要受流动地震台站选址因素的影响。基于新模型的地震重定位结果显示,地震的平均深度为20.3km,该地区地震多发生在中上地壳。论文收集了研究区367个流动台和109个固定台记录的、1140个区内均匀分布的近震事件,挑选出P波走时26890个和S波走时15344个,分别选取两个不同的1D模型进行了体波成像反演,结果表明,地震波走时反演对初始模型有较大依赖性。论文进一步选用研究区已有的3D速度结构作为初始模型,采用重震联合序贯反演方法开展地壳速度、密度结构研究,得到了研究区内0.5。×0.5。、0-50km的P波、S波地壳速度结构和地壳密度结构。结果显示研究区地壳厚度介于30-60km之间,具有由西北向南、向东逐渐减薄的特征,且与研究区布格重力异常形态以及地形地貌有良好的镜像对应关系。上地幔顶部平均Pn波速度值为7.6-7.8km/s,低于全球平均值(PREM模型为8.1km/s；AK135和ISPA91模型为8.04km/s),与贯穿整个新生代的明显热过程相关。四川盆地作为扬子地台古陆核的一部分,5km深度为低速、低密度,10km以深均表现出稳定的高速、高密度特征。峨眉山玄武岩在研究区以攀枝花附近为中心向外围展布,内带为较高的布格重力异常值,从地壳浅部至30km-40km以深的中下地壳均表现出较为连续的相对高速、高密度特征,波速比结果显示出攀枝花下方存在从地表延伸至下地壳的低波速比分布,指示了基性、超基性火山侵入岩存在于整个地壳范围内。中下地壳低速、低密度区主要分布在腾冲、川西高原南部至小金河断裂以及小江断裂东侧的东川附近。腾冲地区从地壳浅部到上地幔顶部为连续的低速结构特征,反映了其新生代火山活动特性,其中含有小范围的高速异常体,可能是残留在通道中冷却的岩浆,上地壳和下地壳的低速异常可能与岩浆囊相关联且在地壳浅部残存尺度较小。
【关键词】：青藏高原东南缘 速度结构 密度结构 重震联合反演
【学位授予单位】：中国地震局地球物理研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315.31
【目录】：

• 摘要5-7
• abstract7-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 构造背景及研究意义11-12
• 1.2 研究现状12-14
• 1.3 研究内容14-15
• 第二章 重震联合反演方法15-23
• 2.1 联合反演方法概述15-16
• 2.2 重震联合反演基本思路16
• 2.3 地震走时层析成像方法16-19
• 2.3.1 层析成像简要回顾16-17
• 2.3.2 地震层析成像的实现过程17-19
• 2.4 速度-密度转换关系19-21
• 2.5 重力反演方法21-23
• 第三章 地壳一维速度结构23-35
• 3.1 一维速度结构反演方法23-24
• 3.2 地震走时数据与地震重定位24-26
• 3.3 一维速度模型和震源参数反演26-32
• 3.3.1 最小一维速度模型26-28
• 3.3.2 与已有区域平均模型比较28
• 3.3.3 震源参数反演28-30
• 3.3.4 台站修正值30-32
• 3.4 基于新模型的地震重定位和活动性分析32-33
• 3.5 小结33-35
• 第四章 三维速度结构层析成像35-45
• 4.1 数据的来源与预处理35-37
• 4.2 层析成像方法和模型参数化37-39
• 4.3 分辨率测试39-40
• 4.4 基于一维初始模型的层析成像40-45
• 4.4.1 初始速度模型40-41
• 4.4.2 结果分析41-45
• 第五章 重震联合反演45-73
• 5.1 重力数据收集与预处理45-46
• 5.2 重力反演方法和模型参数化46-47
• 5.3 速度-密度关系选取47-49
• 5.4 参考模型权系数选取49-50
• 5.5 深度加权函数50-51
• 5.6 重震联合反演三维速度、密度结构51-69
• 5.6.1 反演结果误差分析51-53
• 5.6.2 速度、密度结构图像53-64
• 5.6.3 Vp/Vs波速比分布特征64-66
• 5.6.4 与初始模型对比66-69
• 5.7 讨论与认识69-73
• 5.7.1 峨眉山玄武岩69-70
• 5.7.2 地壳低速异常体70-71
• 5.7.3 腾冲火山区71-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 结论73-74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-85
• 致谢85-87
• 个人简介87

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本文编号：1028197