中国南北地震带北段及其周缘地壳厚度与泊松比研究

本文利用中国地震科学探测台阵2013-2015年在南北地震带北段及其周缘架设的673个台站所记录到的远震波形所提取到的接收函数并应用H-κ扫描方法获取了南北地震带北段及其周缘的地壳厚度和泊松比,结果显示研究区地壳厚度从青藏高原东北缘向鄂尔多斯块体逐渐减小,从65 km逐渐减薄至40 km,不同块体之间地壳厚度存在明显差异.祁连造山带西部地壳厚度超过60 km,而东部地壳厚度仅为约50 km左右,表明祁连造山带东、西部地壳增厚变形存在着明显差异.西秦岭造山带地壳厚度从60 km减薄到40 km,其东部具有较薄的地壳厚度可能经历了拆沉.阿拉善块体作为华北克拉通西部块体的一部分,西部地壳厚度约50 km,而东部约45 km,表明阿拉善块体西部由于印度一欧亚板块碰撞也受到了活化改造,其克拉通性质只在其中东部残留.研究区泊松比变化范围为0.20~0.31,平均泊松比约0.25,表明地壳主要由长英质矿物组成,较高的泊松比主要分布在六盘山断裂带和银川一河套地堑.研究结果显示地壳厚度与高程之间具有较好的相关性,表明地壳整体上处于相对均衡的状态,而西秦岭造山带和祁连造山带东部的部分区域地壳可能处于不均衡状态.

鲁甸M_S6.5地震震源区地壳结构及孕震环境研究

本文利用由中国地震局在鲁甸地震震区附近架设的35个流动观测台站记录的远震事件记录,采用接收函数H-k扫描方法和CCP叠加成像方法获取了鲁甸地震震源区的地壳精细结构,结果显示鲁甸地震发生在地壳厚度和泊松比变化较剧烈的地区.昭通断裂西南段和东北段地壳物质组分差异明显,西南段断裂两侧地壳组分均显示为中泊松比分布,东北段断裂两侧泊松比从低泊松比快速变化为高泊松比,表明东北段西南侧壳内含有更多铁镁质组分,造成昭通断裂西南段和东北段对青藏高原下地壳物质向东南运移的阻挡有所差异,导致壳内应变积累,从而引起鲁甸地震的发生.在震源区地壳内部存在的低速层,可能为此次地震提供了可能的孕震环境.鲁甸地震与芦山地震虽然均没有产生明显的地表破裂带,但两者的震源机制以及孕震环境存在着明显的差异.本文也认为未来应关注青藏高原东缘断裂的历史地震空段发生大地震的可能性.本文研究结果对于理解青藏高原东缘区域的孕震背景具有一定的意义.

唐海-商都地震台阵剖面下方岩石圈结构

2006年10月到2009年9月，中国地震局地球物理研究所在华北地区布设了250个流动地震台站，本文选取其中一条从唐海经过唐山、三河、北京、张家口到商都的宽频带地震台阵剖面作为研究对象．利用该剖面49个宽频带台站记录的191个远震数据进行了S波接收函数的计算，通过共转换点叠加成像对剖面下方的岩石圈结构进行研究，获得了剖面下方的岩石圈精细结构．Moho界面和岩石圈一软流圈界面清晰可见，剖面下方地壳厚度从西到东逐渐减薄，从42km逐渐减薄至30km左右，西部陆块岩石圈厚度从100km逐渐减薄至70km，中部和东部陆块岩石圈厚度变化相对平稳，介于60-80km，表明剖面下方岩石圈遭受了大规模的明显减薄．结合其他地球物理方法研究结果，我们认为剖面下方华北克拉通东部陆块岩石圈减薄主要是由于热侵蚀作用引起的．

浅析接收函数共转换点叠加成像方法

回顾了接收函数叠加成像方法的发展过程,发现现在仍被广泛用于接收函数成像的共转换点(CCP)叠加成像方法存在着一定的缺点.通过计算转换波射线路径,得到不同深度、不同震中距转换波射线参数,发现共转换点叠加方法适合于P波接收函数叠加成像,对S波接收函数叠加成像却可能产生错误.结果显示在震中距为60°左右时,真正的转换点位置与共转换点叠加方法追踪到的转换点位置在深度为140km处水平方向偏离约200km,在震中距70°-80°之间时,真正的转换点位置与传统共转换点叠加方法追踪到的转换点位置之间的偏差小于S波接收函数的水平分辨率.利用不同深度产生的转换波射线参数进行反投影,能将转换点归位到更接近于真实的转换点位置上,从而使得通过S波接收函数获取的地球内部结构更加可靠.在岩石圈厚度变化剧烈的地区,建议优先采用震中距在70°-80°之间的远震S波事件进行岩石圈结构的研究.