帕米尔高原及邻区上地幔顶部Pn波速度和各向异性联合成像

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作者 刘嘉鑫 裴顺平 郭一村 《地震地质》 北大核心 2025年第2期547-560,共14页

帕米尔高原位于印度-欧亚碰撞带西端,研究帕米尔高原及其周边地区的上地幔的速度和各向异性结构对于认识陆-陆碰撞的构造变形特征及动力学机制具有重要意义。Pn波的射线路径集中在上地幔顶部,其横向速度变化能够显示上地幔构造活动差异... 帕米尔高原位于印度-欧亚碰撞带西端,研究帕米尔高原及其周边地区的上地幔的速度和各向异性结构对于认识陆-陆碰撞的构造变形特征及动力学机制具有重要意义。Pn波的射线路径集中在上地幔顶部,其横向速度变化能够显示上地幔构造活动差异,而其方位各向异性结构则能够显示出地幔物质的运动及形变特征。文中利用363 414个Pn波到时数据,通过对Pn波到时进行层析成像,获得了帕米尔高原及其邻近区域上地幔顶部的高分辨率地震波速度和各向异性图像。层析成像结果与地质构造显示出明显的相关性,主要结果表明:1)帕米尔高原、天山、兴都库什、西昆仑、阿尔金山等构造活动区的Pn波速较低,而印度板块、塔里木盆地、塔吉克盆地、准噶尔盆地、费尔干纳盆地等古老稳定地块显示出高Pn波速度特征。2)印度-欧亚板块碰撞产生较强的Pn波各向异性,在帕米尔高原碰撞区两侧的印度板块、塔里木盆地和塔吉克盆地,各向异性方向与板块运动方向一致,而在碰撞区的中间部位,各向异性方向与最大压应力方向及地壳相对运动方向几乎垂直,可能是由于碰撞带上地幔的纯剪切变形所致。天山两侧也存在类似的特征。 展开更多

关键词 帕米尔高原 上地幔顶部 PN波 速度和各向异性

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华南陆块西南缘上地幔顶部三维密度结构及其地质意义

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作者 杨富强 张思文 +4 位作者 廖海志 梁青 莫亚军 李叶飞 陈超 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3766-3780,共15页

华南陆块自新远古代拼合以来,经历了多期构造-岩浆活动,岩石圈及其深部结构较为复杂,前人对西南缘扬子与华夏地块缝合带位置的厘定仍有不同认识.研究该区域上地幔顶部密度结构,有助于进一步认识扬子—华夏地块拼合对岩石圈的改造,对确... 华南陆块自新远古代拼合以来,经历了多期构造-岩浆活动,岩石圈及其深部结构较为复杂,前人对西南缘扬子与华夏地块缝合带位置的厘定仍有不同认识.研究该区域上地幔顶部密度结构,有助于进一步认识扬子—华夏地块拼合对岩石圈的改造,对确定扬子—华夏地块在广西地区的边界位置有重要意义.基于卫星布格重力异常,利用地震波速度-密度转换关系构建的上地幔密度参考模型作为约束,反演剩余的岩石圈和上地幔重力异常,获得了岩石圈至300 km深度的上地幔顶部三维密度结构.密度结构揭示了华南陆块西南部的岩石圈—软流圈界面起伏和上地幔物质密度的不均匀分布.分析结果表明广西中部存在高密度岩石圈物质下沉,南部低密度的软流圈物质上涌,取代已拆沉的岩石圈根并向上侵入地壳,是地表出露花岗岩的来源.结合区内基底特征和碎屑锆石陆缘来源,推断沿广西富川—武宣—隆安—凭祥一线为扬子—华夏地块在华南陆块西南缘(广西段)缝合位置. 展开更多

关键词 华南陆块西南缘 上地幔顶部 密度结构 三维重力反演

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郯庐断裂带及其邻区上地幔顶部Pn波速度与各向异性层析成像 被引量：12

3

作者 殷伟伟 雷建设 +4 位作者 杜沫霏 杨宇 米琦 鲁明文 刘林飞 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4227-4238,共12页

本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2016年2级以上地震事件中的27233条高质量Pn到时资料,反演得到了郯庐断裂带及其邻区上地幔顶部Pn波速度和各向异性结构模型.结果显示,研究区上地幔顶部Pn波速度结构存在强烈的横向不... 本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2016年2级以上地震事件中的27233条高质量Pn到时资料,反演得到了郯庐断裂带及其邻区上地幔顶部Pn波速度和各向异性结构模型.结果显示,研究区上地幔顶部Pn波速度结构存在强烈的横向不均匀性,速度异常形态与区域地质构造较为吻合.太行山造山带、鲁西隆起、大别造山带、苏鲁褶皱带、胶辽隆起和华北盆地南端等隆起区表现为低波速异常,而黄海北、南部盆地、渤海湾和华北盆地北部等凹陷区均为高波速异常.壳内强震主要发生在Pn低波速异常和高低波速异常的横向过渡地带,说明强震的发生与上地幔结构的横向变化之间存在有一定关联.郯庐断裂带两侧Pn波速度以郯城地震为界其东北侧和西南侧分别分布有与断裂带近平行的低波速异常条带,而西北侧和东南侧分别分布有高波速异常条带,各向异性快波方向近乎沿断裂带走向,可能由于上地幔热物质沿郯庐断裂带上涌形成低速异常后断裂带发生左旋平移运动所致.华北盆地内上地幔顶部Pn波速度结构和各向异性的明显变化,反映华北克拉通破坏过程中经历了地幔热物质上涌、莫霍面隆升以及岩石圈拆沉等复杂构造变形. 展开更多

关键词 PN波速度 各向异性 上地幔顶部 郯庐断裂带

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山西断陷带上地幔顶部Pn波速度结构与各向异性成像 被引量：6

4

作者 殷伟伟 雷建设 +3 位作者 黄金刚 张娜 张广伟 张冰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4382-4395,共14页

本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2019年期间发生在山西断陷带及邻区2级以上天然地震事件及陕西神木、府谷等3级以上非天然地震事件共25304条高质量Pn到时数据,反演了山西断陷带及邻区上地幔顶部高分辨率Pn波速度结构... 本研究拾取了中国数字测震台网固定台站记录的2008—2019年期间发生在山西断陷带及邻区2级以上天然地震事件及陕西神木、府谷等3级以上非天然地震事件共25304条高质量Pn到时数据,反演了山西断陷带及邻区上地幔顶部高分辨率Pn波速度结构与各向异性.研究结果显示,山西断陷带及邻区Pn波速度结构差异较大,大同火山及以南区域、忻定盆地、太行山造山带、华北盆地南部和吕梁山局部地区表现为显著的低波速异常,而运城盆地、临汾盆地北部、太原盆地、大同盆地北部、华北盆地北部和鄂尔多斯块体呈现明显的高波速异常.大同火山下方上地幔顶部的低波速异常与Pn快波方向呈现以火山为中心的近发散状结构特征,结合已有的远震上地幔成像结果,暗示大同火山岩浆可能来源于地幔深部,岩浆的底侵或热侵蚀作用造成了该地区岩石圈的破坏以及整个华北克拉通的“活化”,这一推论符合克拉通的热-化学侵蚀破坏模型.山西断陷带上地幔顶部速度异常形态较好的对应了研究区的地质构造,Pn快波速方向与地质构造的展布方向和SKS波各向异性的特征基本一致,说明变形形式以简单剪切为主,表明其形成和演化过程与上地幔物质运移过程有密切关系. 展开更多

关键词 山西断陷带 上地幔顶部 Pn波成像 速度结构 各向异性

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中国东部及其邻区上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性 被引量：5

5

作者 王倩 黄金莉 +1 位作者 刘志坤 葛赟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2750-2759,共10页

中国东部地处欧亚板块东南部,紧邻西太平洋板块俯冲带,有着复杂的地质构造和深部结构,是国内外学者研究的重点区域.本文采用Pn波层析成像方法反演得到了中国东部及其邻区上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性.研究中应用的Pn到时数据主要... 中国东部地处欧亚板块东南部,紧邻西太平洋板块俯冲带,有着复杂的地质构造和深部结构,是国内外学者研究的重点区域.本文采用Pn波层析成像方法反演得到了中国东部及其邻区上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性.研究中应用的Pn到时数据主要来自多种地震观测报告,并特别补充了东北流动台阵、华北流动台阵以及区域地震台网记录的地震事件,拾取了大量高精度的Pn到时数据,最终挑选出2049个台站记录的24072次地震的240814条Pn波到时数据.结果显示,中国东部地区上地幔顶部平均速度为8.06km·s-1,速度变化范围为7.81~8.32km·s-1.东北地区东部表现为显著的低速异常,华北克拉通中、东部Pn呈现低速,而西部地区则表现为高速异常,华南地块主体表现为高速.反演结果还揭示江汉盆地、下辽河盆地、二连盆地及海拉尔盆地都显示出高速,而四川盆地和松辽盆地内部则呈现出不均匀的结构特征.四川盆地的高速异常显示出明显的分块现象,这可能是该盆地在沉积前具有不同的基底物质;松辽盆地的北部呈现为高速,而南部却表现为低速异常,这一特征与松辽盆地南、北部分别为高、低热流相对应,暗示盆地南部的岩石圈已经历了改造.研究进一步揭示Pn波低速区和高、低速过渡带的各向异性也较为强烈,而大部分强震都发生在这些区域之上的地壳内,说明这些部位容易发生变形而应力集中或产生应力差. 展开更多

关键词 中国东部地区 上地幔顶部 PN波速度 各向异性

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青藏高原东缘上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性研究

6

作者 黎源 雷建设 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3615-3624,共10页

本研究使用中国地震局地壳应力研究所2010—2011年期间在云南地区布设流动地震台站以及青藏高原周边地区固定地震台站记录到的波形资料,提取了大量高质量Pn波到时资料.联合中国地震台网观测报告,我们获得了一个新的青藏高原东缘上地幔顶... 本研究使用中国地震局地壳应力研究所2010—2011年期间在云南地区布设流动地震台站以及青藏高原周边地区固定地震台站记录到的波形资料,提取了大量高质量Pn波到时资料.联合中国地震台网观测报告,我们获得了一个新的青藏高原东缘上地幔顶部Pn波速度和各向异性结构模型.结果显示,研究区内上地幔顶部存在明显横向不均匀性.古老盆地和稳定地台区如四川盆地、柴达木盆地、拉萨地块和阿拉善块体呈现为明显高波速异常,而祁连山至西秦岭褶皱带和川滇菱形块体北部等为相对弱高波速异常.在龙日坝断裂带以东的松潘—甘孜地块往南沿安宁河—则木河断裂至川滇菱形块体南部显示为一条近南北向明显低波速异常.三江褶皱系、缅甸弧俯冲带以及四川盆地东南等地区为明显低波速异常.地壳强震多发生在高波速异常边缘或高低波速异常过渡带上,表明地壳强震的孕育可能还与地幔构造作用存在一定相关性.青藏高原东构造结的各向异性快波方向呈顺时针旋转分布,与印度—欧亚碰撞密切相关.龙门山断裂带东西两侧的各向异性快波方向发生明显变化,由其西侧松潘—甘孜地块下方的NE向转变为四川盆地下方的近EW向,说明青藏高原物质流动遇四川盆地后分为NE和SW向两支.在川滇地区26°N以南地区上地幔顶部各向异性呈现近NS向与地表GPS观测相一致,但与SKS分裂结果存在较大差异,可能表明地壳与上地幔顶部形变表现为耦合现象,而上地幔顶部至岩石圈内部则存在解耦现象. 展开更多

关键词 Pn波 上地幔顶部 速度不均匀性 各向异性 青藏高原东缘

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环渤海地区Pn波速度结构与各向异性 被引量：12

7

作者 吕子强 雷建设 +4 位作者 周智刚 张刚 张书建 于澄 颜启 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2047-2055,共9页

环渤海地区位于华北克拉通的中东部,是岩石圈破坏和减薄的主要地区,同时也是我国大陆东部强震的多发区和油气田产区,一直是国内外学者研究的重点区域.本研究利用环渤海地区1980—2015年期间中国地震台网高质量Pn波到时数据,反演得到环... 环渤海地区位于华北克拉通的中东部,是岩石圈破坏和减薄的主要地区,同时也是我国大陆东部强震的多发区和油气田产区,一直是国内外学者研究的重点区域.本研究利用环渤海地区1980—2015年期间中国地震台网高质量Pn波到时数据,反演得到环渤海地区Pn波速度结构及各向异性.结果显示,环渤海地区上地幔顶部的Pn波速度结构存在明显的横向不均匀性,且与区域地质构造有一定相关性.在地形隆起区,如太行山隆起、燕山隆起、鲁西隆起、胶辽隆起及苏鲁褶皱带地区,呈现为低波速异常,说明这些隆起区下方的上地幔存在热物质上涌,而凹陷地区,如华北盆地、南黄海北部盆地和南黄海南部盆地,则表现为高波速异常,说明这些凹陷地区上地幔顶部岩石圈强度较大.地壳内强震主要发生于低波速异常区和高低波速异常过渡带上,说明华北地区地壳强震的发生有可能受到上地幔深部构造的影响.太行山造山带地区Pn波各向异性快波方向为近NNE向,苏鲁褶皱带区域的Pn波各向异性快波方向为近NE向,与断裂带的走向基本一致,表明在地壳形变剧烈的地区,可能受上地幔顶部的深部动力学影响较大.华北盆地的北部和南部各向异性方向存在差异,可能与岩石圈的厚度及热状态的不均匀性有关. 展开更多

关键词 PN波 速度不均匀性 各向异性 上地幔顶部 环渤海地区

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中天山地区的Pn波速度结构与各向异性 被引量：10

8

作者 李志伟 胥颐 +2 位作者 Steven W.Roecker 郝天珧 刘劲松 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1066-1072,共7页

利用宽频带流动地震台阵GHENGIS和吉尔吉斯地震台网KNET记录的地震波走时数据,反演了中天山地区的Pn波速度结构和各向异性.结果表明,中天山上地幔顶部平均速度偏低,具有构造活动地区的特点和明显的横向非均匀性;中天山南部地幔上涌区的P... 利用宽频带流动地震台阵GHENGIS和吉尔吉斯地震台网KNET记录的地震波走时数据,反演了中天山地区的Pn波速度结构和各向异性.结果表明,中天山上地幔顶部平均速度偏低,具有构造活动地区的特点和明显的横向非均匀性;中天山南部地幔上涌区的Pn波速度非常低,表明存在较高的热流活动.Pn波速度的变化与地震分布有着密切的对应关系:地震大都发生在中天山北部Pn波高速区上方,而南部的Pn波低速区上方几乎没有地震.这一现象说明地幔上涌引起高温极大地降低了岩石层地幔的强度,并以热传导的方式进入地壳使其失去地震破裂强度而发生韧性变形.中天山北部和南部的各向异性也存在一定的差异,南部各向异性的快波方向为近南北方向,与SKS波的各向异性特征基本一致,反映了地幔物质的迁移方向;北部各向异性的快波方向呈向南凸出的旋转趋势,估计与哈萨克地台南缘楚河盆地地壳块体向天山挤入造成应力场的改变和岩石层变形有关. 展开更多

关键词 中天山 上地幔顶部 PN波速度 各向异性

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沂沭断裂带及周边区域Pn波速度结构与各向异性 被引量：3

9

作者 苗庆杰 雷建设 +4 位作者 何静 杜沫霏 殷伟伟 张志慧 石玉燕 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2324-2335,共12页

沂沭断裂带位于鲁西隆起、胶辽隆起与苏鲁褶皱带之间,是郯庐断裂带地震活动最为强烈的部分,上地幔顶部Pn波速度结构与各向异性研究对于认识沂沭断裂带对地震活动的控制作用具有重要意义.本研究通过手工拾取与观测报告相结合的方法,最终... 沂沭断裂带位于鲁西隆起、胶辽隆起与苏鲁褶皱带之间,是郯庐断裂带地震活动最为强烈的部分,上地幔顶部Pn波速度结构与各向异性研究对于认识沂沭断裂带对地震活动的控制作用具有重要意义.本研究通过手工拾取与观测报告相结合的方法,最终挑选出研究区域2008—2019年期间290个台站记录到的1665个地震事件的26598条Pn走时数据,通过反演获得一个新的沂沭断裂带及周边区域上地幔顶部Pn波速度结构及各向异性结构模型.结果显示,研究区域上地幔顶部Pn波速度结构存在显著的横向变化,华北盆地南端、太行山造山带、鲁西隆起、胶辽隆起表现为低速异常,华北盆地内部速度结构存在显著的横向不均匀性,其强高速异常表现出明显的分块现象.沂沭断裂带呈现明显的分段特征,其两侧速度结构存在明显差异,表明沂沭断裂带可能延深至上地幔顶部.强震多数发生在上地幔顶部具有高速和低速异常变化特征区域上方的地壳内,说明强震的孕育发生与上地幔顶部结构有关.太行山造山带、胶辽隆起区Pn波各向异性快波方向与地质构造的伸展方向趋于一致,但与SKS波分裂结果不同,说明在岩石圈形变一定深度范围可能存在局部解耦现象.南黄海盆地Pn波各向异性快波方向与断裂走向基本一致,暗示扬子块体北向挤压在南黄海地区形成的部分断裂的深度已达上地幔成为岩石圈尺度的断裂. 展开更多

关键词 Pn波成像 速度 各向异性 上地幔顶部 沂沭断裂带

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鄂尔多斯块体北缘Pn波层析成像研究 被引量：4

10

作者 宋晓燕 张建中 +1 位作者 王鑫 张帆 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2020年第1期35-38,共4页

基于鄂尔多斯块体北缘2008~2018年台网数字化波形记录,利用Pn波层析成像技术获得研究区高精度的上地幔速度结构与各向异性。结果表明,研究区上地幔顶部Pn波速度存在明显的横向不均匀性,且与研究区构造活动及地震分布密切相关;河套断陷... 基于鄂尔多斯块体北缘2008~2018年台网数字化波形记录,利用Pn波层析成像技术获得研究区高精度的上地幔速度结构与各向异性。结果表明,研究区上地幔顶部Pn波速度存在明显的横向不均匀性,且与研究区构造活动及地震分布密切相关;河套断陷带各向异性快波方向呈近EW向。研究区多数历史强震发生在低速异常区或高低速异常过渡带上,该结果为理解研究区地震发生的相关性提供了新的地震学依据。 展开更多

关键词 鄂尔多斯块体北缘 PN波 各向异性 上地幔顶部

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北京地区地壳三维结构的综合建模 被引量：1

11

作者 谭毅培 王伟君 +1 位作者 齐诚 陈棋福 《震灾防御技术》 2009年第1期24-39,共16页

综合基础地理信息数据、数字化地质图、沉积层的地脉动探测结果、人工地震测深和宽角折射等多种资料,在对数据进行分析和整理的基础上,利用建模工具软件GoCAD,建立了北京地区(东经115.5°—117.5°,北纬39°—41°)地... 综合基础地理信息数据、数字化地质图、沉积层的地脉动探测结果、人工地震测深和宽角折射等多种资料,在对数据进行分析和整理的基础上,利用建模工具软件GoCAD,建立了北京地区(东经115.5°—117.5°,北纬39°—41°)地壳及上地幔顶部P波速度结构和地质界面模型。在模型建立的过程中,分析得到了人工地震剖面数据的地学统计特性,并设计了一种适合离散光滑插值(DSI)约束点权重的光滑估计方差,对模型的插值结果进行了质量评估。分析了北京地区地壳上地幔速度结构的特征,又将速度结构模型与层析成像结果进行对比,模型比较好地反映了北京地区的地下结构。 展开更多

关键词 北京地区 地壳上地幔顶部 三维P波速度模型

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鄂尔多斯地块北部及邻区Pn波速度结构与各向异性 被引量：3

12

作者 宋晓燕 雷建设 +1 位作者 杜沫霏 何静 《地震学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期256-268,I0001,共14页

利用鄂尔多斯地块北部及其邻区2008-2018年期间固定台网的地震波形记录,手动拾取出高质量的Pn波到时资料,反演获得了研究区上地幔顶部的Pn波速度结构及各向异性。结果表明:鄂尔多斯地块北部及其邻区上地幔顶部的Pn波速度存在明显的横向... 利用鄂尔多斯地块北部及其邻区2008-2018年期间固定台网的地震波形记录,手动拾取出高质量的Pn波到时资料,反演获得了研究区上地幔顶部的Pn波速度结构及各向异性。结果表明:鄂尔多斯地块北部及其邻区上地幔顶部的Pn波速度存在明显的横向不均匀性,与区域地质构造和地震活动相关;研究区内平均Pn波速为8.18 km/s,鄂尔多斯地块内部表现出大范围的高速异常,阿拉善地块的高速异常体中存在低速异常现象,河套断陷带、阴山-燕山造山带、银川-吉兰泰断陷带和海原-六盘山弧形断裂带区域均表现为显著的低速异常,河套断陷带下方存在向鄂尔多斯地块内部延伸的明显低速异常条带,大同火山群下方存在强低速异常;多数历史强震均发生在低速异常区或高低速异常过渡带上;鄂尔多斯地块内部Pn波各向异性快波方向西部为近NE-SW向,而东部为近NW-SE向,河套断陷带和鄂尔多斯地块西缘、青藏高原东北缘与阿拉善地块的交界带以及阴山-燕山造山带的各向异性快波方向总体均呈现为NW-SE向,而阴山-燕山造山带东部则呈NE-SW向。 展开更多

关键词 Pn波各向异性 地震层析成像 鄂尔多斯块体 上地幔顶部

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2019年国家自然科学基金资助项目——地球物理学和空间物理学部分

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《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期374-386,共13页

关键词 中国地质大学 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院测量与地球物理研究所 南方科技大学 东华理工大学 武汉大学 中国石油大学 中国地震局地球物理研究所 岩石圈 上地幔顶部 地球物理学 成都理工大学 中国矿业大学 全波形反演 国家自然科学基金

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