由EUROBRIDGE'97地震剖面的P波与S波速度模型和重力数据得到的岩石层上部密度—速度关系

传统的折射与广角反射地震和重力数据的联合解译是基于大量地壳岩石弹性性质实验室研究证实的地震P波速度和密度之间众所周知的相关性。与这一方法相矛盾的一个问题是富含钙长石的岩石具较高的P波速度,而不满足常规密度—VP关系。这说明基于常规密度—VP关系的联合反演不适用于横跨大的非造山带环斑-辉长-斜长岩地块的广角地震调查,因为其组成成分富含斜长石。同时使用VP和VS计算密度模型就可解决这一问题。岩石属性的实验室结果表明密度与VS相关性很强。此外,各向同性VS与密度的相关性较VP更强,且受高斜长石含量的影响更小。即便如此,利用这一已知的密度与VS或者密度与VP及VS的相关性进行地震和重力数据的联合反演仍然十分少见。其重要原因在于暴破地震学中S波波至的质量低,因而难以得到可靠的S波速度模型。本文阐述了在乌克兰地盾EUROBRIDGE’97广角反射和折射剖面所做的地震和重力数据联合反演的结果。该区缺失厚沉积体,使我们可以得到P波和S波速度模型。通过重力反演得到EUROBRIDGE’97剖面密度模型,我们利用密度和VP、VS模型的关系,将密度模型参数化。这样参数化后,经重力数据转换,可以获得密度和地震波速的关系。结果显示EUROBRIDGE’97剖面的密度与地震波速之间呈非线性和离散的关系。对相关性的分析表明,造成离散是缘于横跨该剖面的大的地质构造单元的差异。为解释这一差异,我们对比EUROBRIDGE’97剖面上3个主要地质单元中地震速度和密度的关系和来自乌克兰地盾及另一个前寒武纪地区的岩石学资料。可见与平均密度—速度关系的偏移量是岩石的特殊矿物组合的反映,包含了不同的岩石时代和地壳形成环境。论述了如何通过密度—速度图分析,来限定地壳成分,尤其是下地壳的成分和变质程度。

2004年苏门答腊地震震中区洋壳破裂的地震学证据

2004年12月26日苏门答腊特大地震是过去50年间在俯冲带发生的第三大地震。其破裂开始于锡默卢岛西北部30～40km深处(Lay et al,2005),传播1300km至安达曼群岛北部(Ammon et al,2005)。这次大地震是由俯冲的印度-澳大利亚板块与上部的巽他板块之间界面的突然滑动引起的(Rhie et al,2007;Vigny et al,2005)。尽管俯冲界面结构的详细认识对于确定大型逆冲地震潜在源非常重要,但是,目前为止可用的数据(Henstock et al,2006;Sibuet et al,2007;Dewey et al,2007;Engdahlet al,2007)还无法提供这样的信息。本文展示了震源区一条高质量的地震剖面,其展布从深海平原向下延伸到弧前下面40km。地震数据显示,俯冲地壳和大洋莫霍面(地壳-地幔边界)被陆向倾斜的逆冲断层损坏并移位,意味着此大型逆冲断层目前位于大洋地幔内。我们对增生楔前缘的活动逆冲断层成像,其特点与陡峭倾斜面上的逆冲型余震一致。我们的观测结果表明,是壳幔间的强耦合导致地幔岩石脆性破裂,从而引发此次异常大的地震。

卡斯凯迪亚孕震区板块界面成像:近海接收函数的新约束

在卡斯凯迪亚俯冲带，胡安·德富卡（JdF）板块向北美板块下方俯冲，有证据表明此处发生过震级约为9．0的强逆冲型古地震（Nelson et al，1995；Goldfinger et al，2003）。然而，事实上并没有用仪器记录到逆冲带地震，因此我们只能间接地推测发震带的位置和特性。