日本俯冲地区结构的地震学研究

发布时间：2020-10-02 06:16

　　在俯冲地区,地壳物质以板块的形式向深部地幔发生俯冲作用,从而将地壳物质带到地幔中,形成了地幔对流中的下降流,该过程是地球物质循环的关键。对俯冲地区结构的研究能够帮助我们更好地了解地幔对流模式以及地球形成的过程。俯冲带的发育伴有强烈的地震和火山活动,形成了众多的俯冲地震带和岛弧火山,造成了大量的地质灾害,所以研究俯冲带的结构对认识地震的成因和火山的物质来源等地学问题有举足轻重的意义。俯冲地区众多地震造成地质灾害的同时也为我们采用地震学方法研究俯冲带结构提供了大量的数据支持。本文针对日本地区俯冲带上界面的理论数值模拟,重构了莫霍面及俯冲带界面由下向上的反射数据,理论上证明了地震干涉法可以有效地探测俯冲带结构。笔者利用ScS多次波方法,对日本地区俯冲造成的地幔过渡带410km,660km不连续面深度起伏结构的研究,并利用日本Fnet台网数据得到了日本海、鄂霍次克海南部以及菲律宾海东北部的俯冲地区地幔过渡带界面起伏结构。研究结果显示660km不连续界面在不同区域有明显的上隆和下沉,410km间断面界面起伏结构较为复杂。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P315.2
【部分图文】：

形态图,板片,全球,形态

由于俯冲板块为海洋性板块，其密度较周围地幔物质的大，在重力作用下板块沉入地幔，此外还受到洋中脊的推覆作用和俯冲板块的刚性等因素的共响。发生此过程的区域称为俯冲区。俯冲速率通常每年以厘米计算，沿大多数边界平均收敛速率每年约为 2-8cm。另外，俯冲作用能够在上覆板块的地壳中变形构造带，这个过程被称为造山运动。俯冲带是地球岩石圈对流下降的地方（地壳加上地幔顶部非对流部分）。这沉是由俯冲的大洋岩石圈与周围地幔软流圈之间的温差驱动的，因为较冷的岩石圈平均密度较大。在大约 80-120 公里的深度，洋壳的玄武岩被转化为一做榴辉岩的变质岩。在这一点上，海洋地壳的密度增加并且提供了额外的负浮向下的力）。迄今为止，地球是唯一已知发生板块俯冲作用的行星。俯冲是板块构造背后动力，没有俯冲就不会发生板块构造。

声介质,非均匀

图 2.1 任何无损非均匀声介质Fig. 2.1 Undamaged inhomogeneous media模拟研究可利用式（2.26）完成。在区域D上观测从震源向外传播的波和向内传播的波的总和，若假质的参数变化趋于平稳，如图 2.2 所示： ( , , ) ( , , ) ( , , )in outA A AG x x G x x + G x x ( , , ) ( , , ) ( , , )in outB B BG x x G x x + G x x 程式带入到式（2.26）中，得出：* *, )} {[ ( , , ) ( , , )]in outA AG x x G x x +

震源,格林函数,非均匀,介质

函数可从上 x 处的震源到向外传播及在之外非均匀体散射后到达Ax 项所构成)s inhomogeneous (the Green Function can conspropagate to outside and to inside, and the itmogeneous media, which outside the )的介质，把封闭边界定义为0 D D U 形状的边界，0 D重合于自由表面的一所以边界由和两部分组成。如图 2针对这种情况的配置，能利用之前的描需在上对几个方程右端积分。格源响应而被恢复。图 2.3 中包括从自由性引起的多次散射和一次反射。

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