南北地震带北段地壳介质地震各向异性特征研究
发布时间：2021-08-21 06:41
地震各向异性在地球各个圈层内均能观测到,而微裂隙定向排列是地壳介质各向异性的主要原因。剪切波分裂则是分析地震各向异性的一个有效方法。南北地震带位于中国西部地区,地震活动性强,中强地震频发,构造复杂。针对南北地震带北段,采用剪切波分裂技术,利用地震台网获得波形资料,开展地震各向异性特征的研究。以不同台站地震记录上剪切波分裂参数为约束,分析该区地壳形变的特征,并分析其在汶川地震前后的变化特征。南北地震带北段大体上位于青藏高原东北缘,区域应力场主压应力方向从西北端的NE向逐渐变到东南端的近似SW向。本区断裂发育,其中以NWW走向断裂为主,区内断裂走向也呈现分区现象。依据应力场和断裂的分区现象,把研究区分成甘东南活动构造区、陇中盆地和祁连山-河西走廊活动构造区3个分区进行研究。利用甘肃数字地震台网（2006年1月-2010年12月）波形记录资料,采用SAM方法进行了剪切波分裂研究。选取剪切波窗口内ML≥1.0的记录资料进行分析,依据剪切波窗口条件,考虑扩大可用数据量,增加震中距小于10km的没有深度记录,最后得到23个台站242条有效记录。快剪切波平均偏振方向指示台站下方裂隙的定向排列方向,反...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１地球不同圈层的各向异性（引自文献［９］）??
兰州大学硕止研究生学位论文?南北地震带北段地壳介质地震各向异性特征研究??全球上地帳地震各向异性分布图（图１．２）。但是不同圈层内地震各向异性的形成??原因各不同，上地帳地震各向异性一般来源于上地慢橄揽石或辉石等矿物的ＬＰＯ??（Ｌａｔｔｉｃｅ?Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ?Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ，晶格优选方位）【１４’＂］，松１１１等［１６］的速度各向异性??实验对此进行了很好地验证。对内核地震各向异性的形成机靠幡存在很大分坡＂１，??可能是六方紧密堆积的铁晶体［１８’１９１或者液态非球状包体的优势定向排列ＰＷ。而地??壳中的地震各向异性主要来源于微裂隙的定向排列ＰＵ，这是本文主要研究的相关??内容。??Ｓｅｉｓｍｉｃ?ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ?ｄｅｔｅｃｔｅｄ／ｉｎｆｅｒｒｅｄ？?ＹＥＳ：?ＮＯ：??Ｉ?ｌｉｒｕｓｆｒ＇??＾???ｕｐｐｅｒ??＊????ｍａｎｔｌｅ????ｌｏｗｅｒ??／?ｍａｎｔｌｅ??／／ｙ??／／／??／?／?／?＇－－一０－??ｍａｎｔｌｅ?—?—＇南话＊??图１．１地球不同圈层的各向异性（引自文献［９］）??Ｊ：；穿＇？＾嗓Ｈ??ｋ．?－，．一…＇？．．－＂?＇二＾?－一－Ａ?＇叶??一！、?？？■■■，■■＂—?一?？??的?Ｘｔ???Ｉ，?皋雇一．１１１１??????????■■■■■■?Ｉ?？?????????化
?南北地震带北段地壳介质地震各向异巧特征硏究??一般所说的薄层是指介质层的厚度小于波的波长。??（３）裂隙形成的各向异性（图２．２右）。包括地壳甚至岩石圈中广泛分布的??裂隙和孔隙，充填在其中的液体或气体，在应力场的影响下按照优势取向进行定??向排列而成。??Ｖｈ舟ｉｚ〉Ｖ?ｔ?ａｌ?Ｖｈｏｒｉｚ?＞?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ｖｈｏｒｉｚ?＞?Ｖｅｒｔｉｃａｌ???｛ｉｆ?ｌａｙｅｒ?ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?＜ｒ＜?Ｘ?ｗａｖｅ）????图２．２不同成因的各向异性类型（引自文献［７３］）??２．１．２?各向异性中的体波速度??对于均匀纯弹性各向异性介质，弹性动力学方程可Ｗ进行如下表示：??＾二Ｃ?也?（２．１）??其中，Ｗ，是／方向上的位移分量，Ｐ表示介质密度，Ｃ／．Ａ？，。就是前面一节所提到的??弹性常量的４阶张量，／为时间，下标ｙ－ｎ均可取１－３的正整数。在此特别说明，??式（２．１）预设了在Ｗｘｉ、ＪＣ２、Ｘ３为Ｈ个坐标轴的坐标系中，；Ｃ１为震相传播方向，??Ａ方向垂直向下。??平面波传播位移方程为??Ｕｊ?＝?Ｏｊ?ｅｘｐ?＼ｊｃｏ?（／?－?）］?（２．２）??ａ、《、ｇ分别表不确定粒子偏振性质的振幅矢量、角频率和慢度矢量。在ｘｉ方??向上存在??ｇ?＝?（ｌ／ｃ，０，０）ｒ?（２．３）??Ｃ为相速度。将式（２．３）代入（２．２），推出任意方向的相速度Ｃ的线性本征值方??程
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原东北缘壳、幔深部结构研究的进展与问题[J]. 张洪双,张智. 桂林理工大学学报. 2014(04)
[2]武都分量钻孔应变在汶川MS8.0级地震前的异常变化分析[J]. 蒲小武,陈征,高原,李涛,苏永刚,刘璎,许可娟. 震灾防御技术. 2014(01)
[3]岷县MS6.6地震震源机制及构造应力研究[J]. 刘旭宙,张元生,秦满忠. 地震工程学报. 2013(03)
[4]全球地震各向异性数据汇编及相关研究综述[J]. 孙振添,魏东平. 地球物理学进展. 2013(03)
[5]南北地震带北段近期地壳变形特征研究[J]. 武艳强,江在森,杨国华,赵静. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(09)
[6]南北地震带北段强震破裂空段的地震危险性研究[J]. 梅秀苹,邵志刚,张浪平,冯建刚,代炜. 地震学报. 2012(04)
[7]基于地壳介质各向异性分析青藏高原东北缘构造应力特征[J]. 张辉,高原,石玉涛,刘小凤,王熠熙. 地球物理学报. 2012(01)
[8]宁夏地区地壳介质地震各向异性特征[J]. 马禾青,丁志峰,常利军,高武平,蔡新华. 地球物理学进展. 2011(01)
[9]Contemporary tectonic stress field in China[J]. Yongge Wan 1,2,1 Institute of Disaster-Prevention Science and Technology,Yanjiao,Sanhe 065201,China 2 Institute of Geophysics,China Earthquake Administration,Beijing 100081,China. Earthquake Science. 2010(04)
[10]温州珊溪水库地震S波分裂研究[J]. 邹振轩,李金龙,俞铁宏,王政. 地震学报. 2010(04)
博士论文
[1]利用剪切波分裂方法研究玉树和冰岛地区各向异性[D]. 刘莎.中国地震局地球物理研究所 2013
硕士论文
[1]南北地震带北段GPS地壳形变动态特征研究[D]. 马海萍.中国地震局兰州地震研究所 2014
[2]甘东南地震重点危险区主要活动断裂带断层气地球化学特征[D]. 赵振燊.中国地震局兰州地震研究所 2012
[3]地震定位对剪切波分裂的影响分析与张家口—渤海地震带西端地壳介质各向异性[D]. 赵博.中国地震局地震预测研究所 2010
[4]兰州台网记录的青藏高原影区地震的分析和研究[D]. 陈继锋.中国地震局兰州地震研究所 2009
[5]青藏高原东北缘基于小震震源机制解的区域应力场特征研究[D]. 张辉.中国地震局兰州地震研究所 2007
[6]S波分裂在新疆地区的初步应用研究[D]. 高歌.中国地震局兰州地震研究所 2006
[7]利用区域遥测台网研究云南地区地壳介质各向异性[D]. 石玉涛.中国地震局地震预测研究所 2006
本文编号：3355088
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１地球不同圈层的各向异性（引自文献［９］）??
兰州大学硕止研究生学位论文?南北地震带北段地壳介质地震各向异性特征研究??全球上地帳地震各向异性分布图（图１．２）。但是不同圈层内地震各向异性的形成??原因各不同，上地帳地震各向异性一般来源于上地慢橄揽石或辉石等矿物的ＬＰＯ??（Ｌａｔｔｉｃｅ?Ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ?Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ，晶格优选方位）【１４’＂］，松１１１等［１６］的速度各向异性??实验对此进行了很好地验证。对内核地震各向异性的形成机靠幡存在很大分坡＂１，??可能是六方紧密堆积的铁晶体［１８’１９１或者液态非球状包体的优势定向排列ＰＷ。而地??壳中的地震各向异性主要来源于微裂隙的定向排列ＰＵ，这是本文主要研究的相关??内容。??Ｓｅｉｓｍｉｃ?ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ?ｄｅｔｅｃｔｅｄ／ｉｎｆｅｒｒｅｄ？?ＹＥＳ：?ＮＯ：??Ｉ?ｌｉｒｕｓｆｒ＇??＾???ｕｐｐｅｒ??＊????ｍａｎｔｌｅ????ｌｏｗｅｒ??／?ｍａｎｔｌｅ??／／ｙ??／／／??／?／?／?＇－－一０－??ｍａｎｔｌｅ?—?—＇南话＊??图１．１地球不同圈层的各向异性（引自文献［９］）??Ｊ：；穿＇？＾嗓Ｈ??ｋ．?－，．一…＇？．．－＂?＇二＾?－一－Ａ?＇叶??一！、?？？■■■，■■＂—?一?？??的?Ｘｔ???Ｉ，?皋雇一．１１１１??????????■■■■■■?Ｉ?？?????????化
?南北地震带北段地壳介质地震各向异巧特征硏究??一般所说的薄层是指介质层的厚度小于波的波长。??（３）裂隙形成的各向异性（图２．２右）。包括地壳甚至岩石圈中广泛分布的??裂隙和孔隙，充填在其中的液体或气体，在应力场的影响下按照优势取向进行定??向排列而成。??Ｖｈ舟ｉｚ〉Ｖ?ｔ?ａｌ?Ｖｈｏｒｉｚ?＞?Ｖｅｒｔｉｃａｌ?Ｖｈｏｒｉｚ?＞?Ｖｅｒｔｉｃａｌ???｛ｉｆ?ｌａｙｅｒ?ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ?＜ｒ＜?Ｘ?ｗａｖｅ）????图２．２不同成因的各向异性类型（引自文献［７３］）??２．１．２?各向异性中的体波速度??对于均匀纯弹性各向异性介质，弹性动力学方程可Ｗ进行如下表示：??＾二Ｃ?也?（２．１）??其中，Ｗ，是／方向上的位移分量，Ｐ表示介质密度，Ｃ／．Ａ？，。就是前面一节所提到的??弹性常量的４阶张量，／为时间，下标ｙ－ｎ均可取１－３的正整数。在此特别说明，??式（２．１）预设了在Ｗｘｉ、ＪＣ２、Ｘ３为Ｈ个坐标轴的坐标系中，；Ｃ１为震相传播方向，??Ａ方向垂直向下。??平面波传播位移方程为??Ｕｊ?＝?Ｏｊ?ｅｘｐ?＼ｊｃｏ?（／?－?）］?（２．２）??ａ、《、ｇ分别表不确定粒子偏振性质的振幅矢量、角频率和慢度矢量。在ｘｉ方??向上存在??ｇ?＝?（ｌ／ｃ，０，０）ｒ?（２．３）??Ｃ为相速度。将式（２．３）代入（２．２），推出任意方向的相速度Ｃ的线性本征值方??程
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原东北缘壳、幔深部结构研究的进展与问题[J]. 张洪双,张智. 桂林理工大学学报. 2014(04)
[2]武都分量钻孔应变在汶川MS8.0级地震前的异常变化分析[J]. 蒲小武,陈征,高原,李涛,苏永刚,刘璎,许可娟. 震灾防御技术. 2014(01)
[3]岷县MS6.6地震震源机制及构造应力研究[J]. 刘旭宙,张元生,秦满忠. 地震工程学报. 2013(03)
[4]全球地震各向异性数据汇编及相关研究综述[J]. 孙振添,魏东平. 地球物理学进展. 2013(03)
[5]南北地震带北段近期地壳变形特征研究[J]. 武艳强,江在森,杨国华,赵静. 武汉大学学报(信息科学版). 2012(09)
[6]南北地震带北段强震破裂空段的地震危险性研究[J]. 梅秀苹,邵志刚,张浪平,冯建刚,代炜. 地震学报. 2012(04)
[7]基于地壳介质各向异性分析青藏高原东北缘构造应力特征[J]. 张辉,高原,石玉涛,刘小凤,王熠熙. 地球物理学报. 2012(01)
[8]宁夏地区地壳介质地震各向异性特征[J]. 马禾青,丁志峰,常利军,高武平,蔡新华. 地球物理学进展. 2011(01)
[9]Contemporary tectonic stress field in China[J]. Yongge Wan 1,2,1 Institute of Disaster-Prevention Science and Technology,Yanjiao,Sanhe 065201,China 2 Institute of Geophysics,China Earthquake Administration,Beijing 100081,China. Earthquake Science. 2010(04)
[10]温州珊溪水库地震S波分裂研究[J]. 邹振轩,李金龙,俞铁宏,王政. 地震学报. 2010(04)
博士论文
[1]利用剪切波分裂方法研究玉树和冰岛地区各向异性[D]. 刘莎.中国地震局地球物理研究所 2013
硕士论文
[1]南北地震带北段GPS地壳形变动态特征研究[D]. 马海萍.中国地震局兰州地震研究所 2014
[2]甘东南地震重点危险区主要活动断裂带断层气地球化学特征[D]. 赵振燊.中国地震局兰州地震研究所 2012
[3]地震定位对剪切波分裂的影响分析与张家口—渤海地震带西端地壳介质各向异性[D]. 赵博.中国地震局地震预测研究所 2010
[4]兰州台网记录的青藏高原影区地震的分析和研究[D]. 陈继锋.中国地震局兰州地震研究所 2009
[5]青藏高原东北缘基于小震震源机制解的区域应力场特征研究[D]. 张辉.中国地震局兰州地震研究所 2007
[6]S波分裂在新疆地区的初步应用研究[D]. 高歌.中国地震局兰州地震研究所 2006
[7]利用区域遥测台网研究云南地区地壳介质各向异性[D]. 石玉涛.中国地震局地震预测研究所 2006
本文编号：3355088
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