青藏高原东北缘面波层析成像

发布时间：2020-07-24 20:07

【摘要】：青藏高原位于印度板块和欧亚板块的交接地带,属于典型的板块汇聚边界地带,自显生代开始,印度板块在大陆构造动力的作用下持续向北挤压亚欧板块,造成青藏高原在陆陆碰撞过程中发生构造变形。作为全世界海拔最高,面积最大,活动性最强的高原,其独特而复杂的地形地貌和内部构造变化一直以来都受到了全世界科学家的极大关注,关于其隆升机制,物质运移方式,动力学成因等问题饱受争议,始终没有得到一个统一的结论,对于青藏高原的研究有助于我们理解地球动力学、板块学说等构造演化的地球科学问题。青藏高原东北缘作为青藏高原的向大陆东北方向扩张运动的前沿地带,研究其壳幔结构以及构造变形方式对于认识青藏高原隆升机制,扩展变形和大陆动力学起着极为重要的作用。利用中国数字化地震台网在青藏高原东北缘布设的674个流动台站获取到2013-2016年间390个事件的远震面波波形资料,主要是利用多道波形互相关技术得到在该区域范围内基于程函方程的20-150S Rayleigh波视相速度和群速度,网格大小为0.4°x0.4°,再利用基于Helmholtz方程对相速度和群速度做与频率有关的有限频效应校正可以得到台站下方更接近真实的结构速度分布,对每个网格点得到的相速度和群速度频散曲线作线性一维S波速度结构的联合反演,这样可以在研究区域建立起一个三维的速度结构模型,结合前人在此区域得到的研究结果,分析并推测各个块体区域速度结构的分布特点和成因,以及物质运移通道,此外地震分布也与速度结构有着密切相关的关系。研究结果如下:由面波相速度,群速度联合反演得到的S波速度结构成像结果给出了地壳和地幔的层位划分和结构构造信息:高低速分界线从祁连山脉一直延续到龙门山处的南北地震带,两侧的速度差异十分明显,印证了青藏高原作为软弱低速块体在北向挤压过程中受到坚硬的阿拉善块体,鄂尔多斯块体,以及扬子块体的阻挡下发生了软弱介质的地形隆升和应力破碎问题;地壳上地幔范围内,沿着银川-临河断裂带附近始终处于低速分布状态,且随着深度增大低速分布范围逐渐扩张,可能是由于块体挤压过程中鄂尔多斯块体发生了从地表到地幔的地层破裂,地幔中热流物质顺着裂缝上涌造成的低速现象;中下地壳深度范围内,青藏高原的低速分布与银川-临河断陷带的低速分布连为一体;150km深度以下阿拉善块体的速度结构与周缘块体差异较大,呈现出明显的相对低速,可能已经达到了软流圈深度。此次密集台阵探测实验为我们得到了比以往更高分辨率结果的速度分布图,成像结果提供了小范围块体内更加精细的局部特征以及整个三维的速度结构模型,为整个东北缘区域内物质运移和构造演化提供了新的依据。
【学位授予单位】：中国地震局地质研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P542
【图文】：

地壳增厚的三种模式(a)下地壳增厚模式；（b）地壳均缩短一增厚模式；（c）上

根据Clark和Royden（2000）图修订

青藏高原东北缘构造背景图

【参考文献】

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本文编号：2769329