利用地震波形特征研究青藏高原东北缘及邻区地壳上地幔结构

发布时间：2020-08-01 12:13

【摘要】：青藏高原目前是世界上规模最大、海拔最高的造山带,与地球上其它区域相比,也是壳幔结构最为复杂、构造活动最为活跃的带域之一。青藏高原东北缘是青藏高原、鄂尔多斯和阿拉善三大块体的交汇部位。该区域新构造活动强烈,是青藏高原正在形成的最新的重要组成部分,也是整个青藏高原向大陆内部扩展的前缘部位。因此研究青藏高原东北缘的地壳、地幔结构具有非常重要的科学意义。以青藏高原东北缘及其周边区域为研究区,本论文主要用地震波形初动振幅、震相分析和数值模拟做了以下三部分内容:(1)由低速层引起的影区震相特征分析:(1)利用兰州测震台记录到的震中距处于“影区”范围内的典型地震记录波形作为研究对象,对比原始和仿真后的波形记录,对处于影区内的地震波震相特点进行了详细分析。结果表明:仿真后地震波震相清晰度明显提高,有利于震相识别;当震级不太大时,处于影区中的地震常规震相起始很微弱,震相模糊不清,不能用常规方法进行地震震相分析工作,但可以利用影区内特有的其它震相进行地震波分析工作。(2)收集了2002~2014年近12年兰州测震台数字化地震波形资料,从中筛选了震中距在30°以内、震级大小为Ms5.0左右、震源深度在15km左右的信噪比较高的地震波形资料作为研究对象。对波形资料进行了格式转换、在SAC头文件中写入了震源信息、将SAC头文件中震中经纬度和台站经纬度互换、去均值、去尖灭、去线形趋势、带通滤波等处理。在处理后的地震波形剖面图上明显的看到了震中距大约在5~18°范围内的“影区”现象。(2)利用台网“影区”地震波形资料研究了青藏高原及其东北缘区域上地幔低速层:选用西藏及其周边区域测震台网35个台站宽频带数字地震仪记录到的2014年10月7日发生在云南普洱震级为Ms6.1的地震波形资料,分析了记录波形中垂直向分量初至P波的幅度特征。发现在震中距5~18°之间P波幅度相对较小,具有“影区”特征。通过分析,推测该“影区”由青藏高原下方岩石圈中的低速层引起。通过试错法,多次对比不同模型理论波形和观测波形P波振幅随震中距的变化趋势形态,确定在78km深处存在一厚度为24km的低速层,层内速度梯度约为-0.05/s。(3)青藏高原东北缘康拉德界面存在的地震学证据:康拉德界面既是上地壳和下地壳的分界面,也是地壳花岗岩与玄武岩的分界面,对于研究地壳稳定性具有重要作用。在位于青藏高原东北缘的甘东南地区近震波形资料中清楚地记录到了一些特殊震相,这些震相的振幅要比直达波大2~3倍,通过数值模拟证实这些震相来自康拉德界面。该结果表明在青藏高原东北缘区域存在康拉德界面,在构造活动活跃的区域该界面的存在表明该区域可能存在更小尺度的次级地块,在强烈的构造运动中,保持了原有的结构特征。该结果对于该区域震相的准确识别,地震三要素的准确计算等也具有重要的参考价值。
【学位授予单位】：中国地震局兰州地震研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315.2

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