利用区域双差层析成像方法研究川滇南部地壳结构特征
发布时间：2021-12-24 15:22
本文联合使用云南、四川和贵州地震台网的85个地震台站在2008年1月—2017年12月期间记录的49130个地震、317366个初至Pg震相绝对到时数据和2674110条高精度的相对到时数据,采用区域双差地震层析成像方法联合反演了川滇南部地壳三维P波速度结构和39621个地震的震源参数,探究了川滇南部中下地壳流和腾冲火山区岩浆囊的分布特征.研究结果表明:（1）川滇南部上地壳的速度异常特征与地表地形密切相关;（2）小江断裂带的中下地壳存在一条绵延近二百多公里的低速异常结构,最南端受到红河断裂带的阻挡而终止于断裂带南段北侧,这可能是川滇南部的一条中下地壳流,低速异常结构在红河断裂带南段转而向南东流动反映了红河断裂带可能为川滇菱形块体的西南边界;（3）红河断裂带各段速度异常存在明显的差异,重定位后的震源分布显示红河断裂带中段和南段虽然不如北段地震活动强烈,但地震震源深度分布较北段深;（4）腾冲火山区西侧和北侧下方10～20 km深度范围内存在的低速异常体推测为通过怒江断裂带形成的岩浆通道从中地壳涌入上地壳的岩浆囊,可能反映了自更新世延续至今的以橄榄玄武岩和安山岩为主要岩性的壳内岩浆活动,持续...
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(10)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
地震走时残差均方根和重定位误差分布直方图
各深度层面P波速度扰动图像
在过去二三十年里,国内外许多学者对川滇南部及周边地壳精细结构进行了深入广泛的研究,对于川滇南部中下地壳流的存在和规模以及腾冲火山岩浆囊的分布范围一直存在较大争议.部分研究结果表明在包含川滇南部区域的青藏高原东南缘中下地壳存在通道流.体波走时层析成像研究结果表明保山地块(Ⅴ)和腾冲地块(Ⅵ)下地壳表现为大范围明显低速异常(胥颐等, 2013; 刘伟等, 2019);通过人工地震测深方法在腾冲地块(Ⅵ)与红河断裂带(F4)等不同地区的中地壳或下地壳深度范围也得到了低速结构(苏有锦等, 1999; 张中杰等, 2005; 张智等, 2006; 王夫运等, 2014);面波层析成像结果显示小江断裂带(F5)下方的中下地壳深度存在明显的低速异常(潘佳铁等, 2015; Chen et al., 2016; Wu et al., 2016; Fu et al., 2017; 王怀富等, 2020);朱介寿等(2017)用接收函数方法得到的研究结果表明川西及滇西北的中地壳内广泛存在黏滞性地壳流;面波频散和接收函数联合反演结果则提出在研究区中地壳内存在与区域走滑断裂相对应的两个低速通道(Li et al., 2008, 2016; Bao et al., 2015);三维密度扰动成像结果结合三维P波速度研究表明青藏高原存在下地壳流(杨文采等, 2015, 2019);重力观测资料研究结果表明川滇南部尤其是腾冲火山区表现为明显的重力负异常(胡亚轩和王雄, 2009;姜枚等, 2016).而与上述结果不同,另一些研究结果却表明川滇南部不存在中下地壳流,如Chen等(2014)认为该地区虽然存在中下地壳低速层,但是受到深大断裂的分割和围限,不可能存在大规模的物质流动,部分学者还认为地壳流的存在需要满足存在软弱层和地壳厚度与密度差异等条件(张培震, 2008)以及一定的力学边界条件(Yin, 2010).关于腾冲火山区的起源和下方岩浆囊结构与地表火山的内在联系也存在较大争议.体波走时层析成像结果(Lei et al., 2009)推测腾冲火山区的形成与印度板块脱水作用造成的深部物质上升有关,接收函数方法研究结果(Zhang et al., 2017; Xu et al., 2018a)表明腾冲火山起源于地幔转换区,并且与印度板块上地幔向东俯冲作用密切相关.胡亚轩和王雄(2009)利用重力观测资料显示腾冲火山区存在负的重力异常,表明该区下方可能存在不规则岩浆体,但未能给出岩浆体的准确深度.体波走时层析成像结果(曹令敏等, 2013)与接收函数和面波频散联合反演结果(Li et al., 2018b)表明腾冲火山区地壳内可能存在不同的岩浆囊结构.采用大地电磁阵列资料(Ye et al., 2018)得到了腾冲地区中下地壳的三个高导异常体,这被认为是与火山所用有关的岩浆囊.接收函数方法研究结果(Xu et al., 2018b)表明腾冲地区壳幔边界上的厚过渡带揭示了上地幔顶部的热流可能渗透到下地壳.
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原东南缘基于程函方程的面波方位各向异性研究[J]. 王怀富,吴建平,周仕勇,房立华,王未来,刘雅宁. 地球物理学报. 2020(03)
[2]基于GPS资料研究红河断裂带现今闭锁程度与地震危险性[J]. 李宁,康帅,朱良玉. 大地测量与地球动力学. 2019(07)
[3]利用双差层析成像方法反演青藏高原东南缘地壳速度结构[J]. 刘伟,吴庆举,张风雪. 地震学报. 2019(02)
[4]青藏高原地壳地震纵波速度的层析成像[J]. 杨文采,瞿辰,任浩然,黄连捷,胥颐,于常青. 地质论评. 2019(01)
[5]Joint Inversion of the 3D P Wave Velocity Structure of the Crust and Upper Mantle under the Southeastern Margin of the Tibetan Plateau Using Regional Earthquake and Teleseismic Data[J]. LI Dahu,LIAO Hua,DING Zhifeng,ZHAN Yan,WU Pingping,XU Xiaoming,ZHENG Chen. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2018(01)
[6]红河断裂带库仑应力演化及未来地震危险性估计[J]. 尹凤玲,蒋长胜,韩立波,张怀,张贝. 地球物理学报. 2018 (01)
[7]云南地区地壳磁异常与地质构造[J]. 文丽敏,康国发,白春华,高国明,郑安燃,安柏林. 地球物理学报. 2017 (09)
[8]青藏高原东缘的地壳流及动力过程[J]. 朱介寿,王绪本,杨宜海,范军,程先琼. 地球物理学报. 2017 (06)
[9]腾冲火山构造区马站岩浆囊地球物理特征的再探讨[J]. 姜枚,谭捍东,彭淼,钱荣毅,张聿文,李庆庆,张立树,许乐红,郭帅. 中国地质. 2016(05)
[10]中国大陆地区大地热流数据汇编(第四版)[J]. 姜光政,高堋,饶松,张林友,唐晓音,黄方,赵平,庞忠和,何丽娟,胡圣标,汪集旸. 地球物理学报. 2016(08)
本文编号：3550729
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(10)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：16 页
【部分图文】：
地震走时残差均方根和重定位误差分布直方图
各深度层面P波速度扰动图像
在过去二三十年里,国内外许多学者对川滇南部及周边地壳精细结构进行了深入广泛的研究,对于川滇南部中下地壳流的存在和规模以及腾冲火山岩浆囊的分布范围一直存在较大争议.部分研究结果表明在包含川滇南部区域的青藏高原东南缘中下地壳存在通道流.体波走时层析成像研究结果表明保山地块(Ⅴ)和腾冲地块(Ⅵ)下地壳表现为大范围明显低速异常(胥颐等, 2013; 刘伟等, 2019);通过人工地震测深方法在腾冲地块(Ⅵ)与红河断裂带(F4)等不同地区的中地壳或下地壳深度范围也得到了低速结构(苏有锦等, 1999; 张中杰等, 2005; 张智等, 2006; 王夫运等, 2014);面波层析成像结果显示小江断裂带(F5)下方的中下地壳深度存在明显的低速异常(潘佳铁等, 2015; Chen et al., 2016; Wu et al., 2016; Fu et al., 2017; 王怀富等, 2020);朱介寿等(2017)用接收函数方法得到的研究结果表明川西及滇西北的中地壳内广泛存在黏滞性地壳流;面波频散和接收函数联合反演结果则提出在研究区中地壳内存在与区域走滑断裂相对应的两个低速通道(Li et al., 2008, 2016; Bao et al., 2015);三维密度扰动成像结果结合三维P波速度研究表明青藏高原存在下地壳流(杨文采等, 2015, 2019);重力观测资料研究结果表明川滇南部尤其是腾冲火山区表现为明显的重力负异常(胡亚轩和王雄, 2009;姜枚等, 2016).而与上述结果不同,另一些研究结果却表明川滇南部不存在中下地壳流,如Chen等(2014)认为该地区虽然存在中下地壳低速层,但是受到深大断裂的分割和围限,不可能存在大规模的物质流动,部分学者还认为地壳流的存在需要满足存在软弱层和地壳厚度与密度差异等条件(张培震, 2008)以及一定的力学边界条件(Yin, 2010).关于腾冲火山区的起源和下方岩浆囊结构与地表火山的内在联系也存在较大争议.体波走时层析成像结果(Lei et al., 2009)推测腾冲火山区的形成与印度板块脱水作用造成的深部物质上升有关,接收函数方法研究结果(Zhang et al., 2017; Xu et al., 2018a)表明腾冲火山起源于地幔转换区,并且与印度板块上地幔向东俯冲作用密切相关.胡亚轩和王雄(2009)利用重力观测资料显示腾冲火山区存在负的重力异常,表明该区下方可能存在不规则岩浆体,但未能给出岩浆体的准确深度.体波走时层析成像结果(曹令敏等, 2013)与接收函数和面波频散联合反演结果(Li et al., 2018b)表明腾冲火山区地壳内可能存在不同的岩浆囊结构.采用大地电磁阵列资料(Ye et al., 2018)得到了腾冲地区中下地壳的三个高导异常体,这被认为是与火山所用有关的岩浆囊.接收函数方法研究结果(Xu et al., 2018b)表明腾冲地区壳幔边界上的厚过渡带揭示了上地幔顶部的热流可能渗透到下地壳.
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原东南缘基于程函方程的面波方位各向异性研究[J]. 王怀富,吴建平,周仕勇,房立华,王未来,刘雅宁. 地球物理学报. 2020(03)
[2]基于GPS资料研究红河断裂带现今闭锁程度与地震危险性[J]. 李宁,康帅,朱良玉. 大地测量与地球动力学. 2019(07)
[3]利用双差层析成像方法反演青藏高原东南缘地壳速度结构[J]. 刘伟,吴庆举,张风雪. 地震学报. 2019(02)
[4]青藏高原地壳地震纵波速度的层析成像[J]. 杨文采,瞿辰,任浩然,黄连捷,胥颐,于常青. 地质论评. 2019(01)
[5]Joint Inversion of the 3D P Wave Velocity Structure of the Crust and Upper Mantle under the Southeastern Margin of the Tibetan Plateau Using Regional Earthquake and Teleseismic Data[J]. LI Dahu,LIAO Hua,DING Zhifeng,ZHAN Yan,WU Pingping,XU Xiaoming,ZHENG Chen. Acta Geologica Sinica（English Edition）. 2018(01)
[6]红河断裂带库仑应力演化及未来地震危险性估计[J]. 尹凤玲,蒋长胜,韩立波,张怀,张贝. 地球物理学报. 2018 (01)
[7]云南地区地壳磁异常与地质构造[J]. 文丽敏,康国发,白春华,高国明,郑安燃,安柏林. 地球物理学报. 2017 (09)
[8]青藏高原东缘的地壳流及动力过程[J]. 朱介寿,王绪本,杨宜海,范军,程先琼. 地球物理学报. 2017 (06)
[9]腾冲火山构造区马站岩浆囊地球物理特征的再探讨[J]. 姜枚,谭捍东,彭淼,钱荣毅,张聿文,李庆庆,张立树,许乐红,郭帅. 中国地质. 2016(05)
[10]中国大陆地区大地热流数据汇编(第四版)[J]. 姜光政,高堋,饶松,张林友,唐晓音,黄方,赵平,庞忠和,何丽娟,胡圣标,汪集旸. 地球物理学报. 2016(08)
本文编号：3550729
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