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上海及其邻近地区地下三维速度结构及各向异性的研究

王小平  
【摘要】: 华东地区,特别是下扬子-南黄海地区,是我国一个重要的中强地震活跃区。作为上海及其邻近地区这个特殊地带,位于长江三角洲,属于下扬子地块,是我国经济发展战略要地之一,这是一个城市高度集中,人口十分稠密,经济建设蓬勃发展的黄金地带,但同时也是地壳构造十分复杂,天然地震相对比较活跃和中强地震频度较高的地带,具有人口高度集中、高楼林立等特点。作为一个中强地震多发的地区,并包含几个特殊结构,如郯庐断裂、茅山断裂、萧山-球川断裂等,分析其地壳结构的基本特征,查明其深部构造的背景在地震监测、地震预报和工程地震等研究方面,具有理论意义和实际应用价值。本论文主要做了以下几方面的研究工作: 首先利用层析成像方法对上海及其邻近地区进行了地壳P波、S波的速度反演,从而得出该地区的速度扰动图,并给予了中肯的解释。 在对有关远震波形资料的利用、接收函数发展历史、提取、反演和叠加方法的原理比较了解的基础上,调试了接收函数提取及反演的有关程序。参照Dueker等人1997年的共转换点叠加方法,调试编制了间断面的叠加程序。 这里研究了从2002年到2004年底江苏、上海、浙江地震监测台网的台站所测得的远震资料,经过地震挑选截取、滤波,最后提取接收函数。对每个台站的接收函数进行挑选,去掉质量不高的接收函数,叠加质量较高的接收函数,这样就得到了42个台站的接收函数的径向分量和切向分量。反演接收函数的径向分量,得到每个台站下方的一维S波速度结构。结合该地区深地震测深资料,分析每个台站下方的速度结构,认为S波速度发生突变,其数值达到为4.3km/s所对应的深度为Moho面所在位置。研究表明,江苏地区地壳构造复杂,特别是地壳内存在低速层,该地区的地震可能与深部构造背景有关,也可能与地壳构造的复杂程度有密切关系,特别是地壳中的低速层及高导层的存在关系密切。宿迁、溧阳、温州,这些台站具有地震活动频繁外,具有较高的泊松比、复杂的地壳速度结构,这一特征与周边地区存在明显的差别。周边地区基本呈现在弱震区或稳定块体内部,有较低的泊松比,而在宿迁、溧阳、温州等易震区具有较高的泊松比。 对243个接收函数进行了滤波处理,采用IASP91模型,计算了各个接收函数在33km、410km和660km叠加深度上转换点位置。在对叠加测线上的共转换点进行动校正后,用100km为半径的共面圆进行共转换点叠加,从而得出研究区域内410km间断面的平均深度为(410km±20km);研究区域内670km间断面的平均深度为(670km±10km);剖面1上410km间断面及660km间断面比较清晰,沿经度自西向东,位置逐渐加深。 最后研究了基于PpSms、p660S及SKS震相研究上海地震台阵下方的各项异性随深度的分布情况,同时利用接收函数的PS转换波研究该地区地壳下方的各项异性情况,从而得出各向异性参数及大致分布范围。


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