通州—三河地区沉积层高分辨率三维S波速度结构和径向各向异性

北京大都市区位于冀中凹陷与太行山隆起和燕山褶皱带的交汇区,区内被第四系松软沉积层覆盖,历史和现今的地震活动性表明,其面临潜在的巨震风险.地震风险评估和强地面运动模拟依赖准确的沉积层三维S波速度模型.本文基于布设在通州—三河地区前所未有的密集台阵数据,构建了该区域高分辨率三维S波速度结构和径向各向异性模型.首先将919个台站组成的密集台阵划分为若干子台阵,利用修正的背景噪声聚束分析方法,提取各个子台阵的Love波频散曲线,通过深度反演构建了通州—三河地区三维SH波速度模型.结合由基阶和一阶Rayleigh波模式反演构建的三维SV波速度模型,获得了台阵下方的径向各向异性模型.模型显示,大兴断裂在穿过牛堡屯之后,继续向北东向延伸约20 km.大兴凸起以大兴断裂为界,表现出明显不同的构造特征和沉积过程.断裂的北西侧第四系沉积层较浅,推测约为100~400 m;断裂的南东侧第四系沉积层厚度横向变化较大,发育夏垫凹陷和甘棠凹陷.沉积盆地径向各向异性的幅度可达±20%,地表约0~60 m范围有一较强的负径向各向异性(VSH<VSV)覆盖层,推测与该地区垂直地裂缝发育有关.正的径向各向异性(VSH>VSV)是沉积作用造成的水平层序排列的沉积分层的反映.

上地幔三维S波速度结构与大别苏鲁超高压变质带俯冲折返机制探讨

本文分析了中国东部的上地幔剪切波速度结构及其与超高压变质岩带之间关系的构造意义。结果表明,在华北块体下面150km深处的速度高于扬子块体的速度值。大别-苏鲁造山构造带下面存在着一条地震波速度变化带。苏鲁、山东半岛下面的速度分布与大别造山带下面的速度分布处于同一个速度等值区域上。横跨大别造山带的南北走向速度结构剖面上,在100km以上的地壳和上地幔区域,华北块体下与扬子块体下面的速度均略低平均值。100km以下,大别造山带南北两侧的扬子与华北块体下面的速度结构分布形态大相径庭。华北下面的波速高于扬子块体下面的波速。大别造山带下呈现速度异常,界线的南侧,有一个略低于零速度的负波速异常区,呈现由南向华北块体的下方斜冲形态,下冲角度大约为30°,其先端部位下冲深达300多公里,其外围零速度等值线的分布区,斜向下延伸超过400km。在速度结构变化分界线的北侧,一个零速度值的分布区带,呈现出从由100多公里深处从北向南朝地表面斜上冲形态。这些速度结构成像的几何形态可能意味着200Ma前大别超高压变质岩带的形成与演化的俯冲、折返的构造运动在上地幔和岩石圈中留下的“痕迹”。

汶川地震区地壳上地幔三维S波速度结构初步研究

2008年5月12日汶川MW7.9地震发生在龙门山断裂带。龙门山断裂带及其邻域的地壳上地幔三维速度结构的研究对于理解汶川大地震的动力学背景具有重要的意义。2006年10月至2009年10月,在国家重大基础研究项目（973）的支持下,中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室在川西地区（26°-32°N,100°-105°E）布设了由297台宽频带数字地震仪组成的流动观测台阵（简称川西台阵）。根据川西台阵记录的环境噪声和远震波形数据,利用噪声成像技术和接收函数方法,我们研究了川西地区（29°-32°N,100°-105°E）地壳上地幔100km深度范围内的三维S波速度结构。本文得到的结果为研究川西高原和四川盆地的地壳结构提供了新的高分辨率观测证据。我们的结果表明：

接收函数和面波频散联合反演广西北流M_(S)5.2级地震震源区地壳速度结构

华南陆块属于比较稳定的陆块,地震活动不论是强度还是频度都比西部和华北地区弱很多,2019年在广西北流与广东化州交界处发生的M_(S)5.2中强地震为探讨华南板内中强地震成因提供了理想场所。本文计算了北流地震震源区布设的7个宽频带流动地震台站、120个短周期流动台站和4个固定台站的远震P波接收函数,结合前人在该区域的面波频散曲线,采用线性阻尼最小二乘反演算法联合反演了研究区地壳三维S波速度结构。得到如下结果:①研究区S波速度具有明显横向不均匀性,上下地壳速度在断裂附近存在明显差异性,新丰断裂南侧及东侧上地壳整体S波速度较高;②石窝断裂附近存在一条NW向连续性较好的低速带,震中区位置10 km深处存在明显局部高速异常,并随着深度减小异常逐渐增加,在浅处其与焦林断裂和新丰断裂附近的高速异常汇聚成一条NNE向连续异常带;③结合研究区地质调查结果和余震分布,震中区的局部高速异常可能是NW向石窝断裂南西盘发生右行走滑,并受到新丰断裂高速体的限制和互相作用发生了应力积累,从而引发此次中强地震;④地壳厚度泊松比反演结果显示研究区存在NE向明显地壳增厚(26~30 km),结合华南地区应力场分析,地壳增厚可能与中下地壳局部的NE向挤压作用相关。

宜宾地区三维速度结构及震区构造特征（英文）

本文选取2009年1月-2019年1月期间宜宾及其周边地区56个固定台站记录到的6085个地震的84756条P波和S波的初至绝对到时数据,利用双差层析成像方法联合反演宜宾地区的震源参数及其0-30 km深度的三维体波速度结构。结果显示,重定位后的地震空间分布与速度结构之间表现出很好的对应关系,主要集中在高速异常区或高速区边缘。宜宾地区P波和S波的速度结构均表现出明显的横向不均匀特性,在近地表处的分布特征与地貌、地质构造密切相关,在15-25 km深度受下地壳流影响,出现明显低速异常。筠连县-珙县震区和珙县-长宁县震区是宜宾地区最为集中的两个地震频发地区,地震分布和构造特征存在明显不同。通过结合宜宾地区三维体波速度结构,对筠连县-珙县震区和珙县-长宁县震区构造特征的分析表明,虽然宜宾地区的大多地震活动是由流体注入引起的,但其地震活动的空间位置受中上地壳速度结构和局部地质构造的控制。宜宾地区的三维精细速度结构为深入了解该地区的地壳介质、发震构造和地震活动特征提供了重要的参考信息。

2012年唐山M_L5.2地震前后的速度结构对比分析

针对2012年5月28日唐山ML5.2地震发生在老震区5级地震平静17年的背景,且其震级与唐山大地震序列强度衰减趋势相比明显偏高这一现象,采用双差层析成像方法,以2年为时间间隔对唐山地区2010年5月~2016年5月的地震数据进行反演,获得该区2012年唐山ML5.2地震前后地壳的三维地震P波和S波速度的空间分布,结合此次地震的精定位震源参数,对比分析地震前后震源区地下介质波速的变化特征。研究结果发现此次地震发生前,震中处在高低速过渡带的位置,震后震中附近的波速出现一定程度的降低。

Three dimensional shear wave velocity structure of crust and upper mantle in South China Sea and its adjacent regions by surface waveform inversion

We assembled approximately 328 seismic records. The data set was from 4 digitally recording long-period and broadband stations of CDSN. We carried out the inversion based on the partitioned waveform inversion (PWI). It partitions the large-scale optimization problem into a number of independent small-scale problems. We adopted surface waveform inversion with an equal block (2((2() discretization in order to acquire the images of shear velocity structure at different depths (from surface to 430 km) in the crust and upper-mantle. The resolution of all these anomalies has been established with (check-board( resolution tests. These results show significant difference in velocity, lithosphere and asthenosphere structure between South China Sea and its adjacent regions.

基于地震“哼鸣”的全球面波层析成像

基于地震的全球面波层析成像技术的发展对于探测地球深部动力学状态起着至关紧要的作用。人们很自然地认为只有大地震才会产生类似探测所需要的穿入地球深部的长周期地震波。然而,由海洋和/或大气扰动随机产生的地震"哼鸣"的发现,即地球背景自由振荡,提供了一种可供选择的方法。我们在此呈现的是利用地震"哼鸣"而非天然地震进行上地幔地震层析成像的结果。在100～400s周期,Rayleigh波的相速度异常可通过下述方式测得,即对观测得到的54个遍布全球的地震台站中每两个台站间的互相关函数进行模拟,然后对这些异常进行反演,以获取上地幔三维S波速度结构。此方法为探测具有大气和/或海洋的类地行星——特别是火星的三维内部结构提供了一种新的途径。