利用接收函数方法研究中国中东部410和660千米间断面起伏

发布时间：2020-09-15 19:44

　　地球内部物质的成分以及其运移与地幔相变面有着密切的联系,然而了解地球内部的相变面又是一个非常复杂的问题,相变面在地震学上表现为速度间断面,地下速度间断面对地球科学的研究具有重要的意义。大量的研究表明,利用地震数据处理技术能够粗略的测量出地下速度不连续面的深度。在此背景下,本研究主要探测了中国中东部地区地下上地幔410与660千米速度不连续面的深度。利用相对密集的中国地震台网,以及大量的地震数据,本研究提取到了大量高质量的接收函数,对接收函数进行了质量控制并使用远震P波接收函数叠加偏移技术系统性地分析并获得了中国中东部地区地下410千米和660千米速度间断面的深度,该结果对于我们对地球内部结构及物质运移方式的研究具有指导性意义。本研究发现中国中东部地区下方地幔转换带上下界面并不平整,其中整体上410千米与660千米速度间断面以南北重力梯度带(NSGL)为界线均系统性的表现为东深西浅的特征,此外,研究区域内东北、西南、海南、台湾等地出现了异常的起伏,如在东北、西南地区观测到660千米间断面的凹陷,在海南地区发现薄的地幔转换带,并在台湾地区下方观测到双转换震相。矿物物理学的研究结果表明低温会导致660千米相变面变深,高温会导致410千米相变面变深,而水含量的增加则会导致地幔转换带上下界面向外侧移动,从而导致地幔转换带厚度的增加。另一方面,研究区域的层析成像结果显示了太平洋板块的俯冲位置及俯冲前缘与地幔转换带的厚度变化边界较为接近。基于此,本文认为研究区域内出现的NSGL东侧660千米速度间断面的加深是由于太平洋俯冲板片停滞在中国东部区域下方地幔转换带底部造成的,而410千米的加深则可能是由于410千米之上的地幔部分存在低速层或者低速体导致Ps转换波与直达P波时间差变大。而台湾地区的双660千米转换震相则可能是由于南中国海板片俯冲到地幔转换带底界面造成低温环境,进而导致两个不同相变面在深度上的分异。对于其他局部地区上地幔界面的起伏异常,本文主要总结了前人的一些解释工作。
【学位单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P315.2
【部分图文】：

分布图,周边板块,中国大陆,分布图

块的向东迁移（Ｙｉｎ，邋２０１０），使得中国大陆东部区域发育了一些拉张盆地及平原，逡逑如华北平原、苏北平盆地等。逡逑菲律宾海板块位于欧亚板块东南缘和太平洋板块之间（图１），特点是其几逡逑乎所有的边界都是汇聚型的板块边界，由于其俯冲时间较短，北西边向欧亚大陆逡逑的俯冲深度一般认为在２００千米左右（Ｌａｌｌｅｍａｎｄｅｔａｌ．，２００１）。Ｈａｌ丨等（１９９５）逡逑用磁极数据发现菲律宾海板块历史上经历了多次的旋转事件，并且认为其在逡逑４０－５０个百万年前顺时针旋转了邋５０度，之后一直没有旋转，直到２５个百万年前，逡逑该板块经历了顺时针４０度的旋转，从而导致了其南部接澳大利亚板块时存在强逡逑烈的左旋断层。菲律宾海板块的移动、俯冲对中国东南地下结构及台湾地区的地逡逑壳活动均造成了较为深远的影响。另一方面，由于台湾地区处于南中国海板块和逡逑菲律宾海板块之上，其特殊的地质地形以及频繁的地震活动现象也由此而来。逡逑台湾岛是位于欧亚大陆东缘的一个岛屿

示意图,前驱波,上地幔,相变

邋邋１００逡逑图１－４全球参考模型ａｋｌ３５和相应的正演接收函数结果。左图表示ａｋｌ３５速度模型，其中逡逑蓝色实现表示模型中的Ｐ波速度结构，红色表示模型中Ｓ波的速度结构；虚线示意了邋４１０逡逑和６６０千米间断面的深度；右图左边第一条波形图表示的是该模型对应的正演接收函数结逡逑果，被红色标记的即为４１０和６６０千米所对应的转换波震相。逡逑９０°逦逦逦逡逑．．＾；W 逡逑图１－５邋ＳＳ前驱波（左）和上地幔相变面示意图（右）（Ｎｉｃｈｏｌａｓ邋Ｓｃｈｍｅｒｒ邋ａｎｄ邋Ｅｄｗａｒｄ邋Ｇａｒｎｅｒｏ，逡逑２００７）0逡逑７逡逑

示意图,前驱波,接收函数,上地幔

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【参考文献】