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贺兰—六盘—鄂尔多斯西缘构造带地壳速度结构研究

刘森  
【摘要】:贺兰-六盘-鄂尔多斯西缘构造带位于华北板块内部西缘,是分隔中国大陆东西部构造差异演化与深部动力学过程的贺兰-川滇南北构造带北段的主要组成部分。对该构造带深部结构状态进行研究,探索地壳现今结构状态与地震频发区和大震震源区之间的关系和深部动力学背景,能够为地震预测与减轻地震灾害提供基础,因此本文选择这一关键构造带进行地震层析成像研究。本文研究区域在34°N-40°N和103°E-109°E之间,我筛选并使用了研究区内包括宁夏、陕西、甘肃、内蒙在内4个省的96个台站2237个近震和区域地震数据,总共包含15310个P波到时和27856个S波到时数据参与计算。以0.5°×0.5°间距划分网格,利用赵大鹏地震层析成像程序进行计算,获得研究区地壳及部分区域上地幔顶部边缘三维速度结构,研究结果显示:贺兰-六盘-鄂尔多斯西缘构造带东西分带南北分段的构造特征在深部构造特征中依然存在,构造带在深部结构上表现为跨度约2°的过渡带,位置和走向基本与浅部构造对应;海原断裂带深部构造边界在层析成像结果中非常明显,在永登、海原及西吉-陇县地区附近地震频繁发生,是海原断裂带应力比较集中的地方,西吉-陇县附近速度异常扰动边界从该段浅部海原断裂相近的NWW走向转为NNE方向,推测该区域的深部构造是控制整个海原断裂带地震发生的关键之一:研究区内地震多发生在地壳20km以内低速异常与高速异常的过渡转换带上;地震层析成像的结果中对应正谊关断裂的位置一直存在一条明显的高速异常和低速异常分界线,而且分界线两边地震分布非常密集,推断正谊关断裂带至少延伸到了壳内20km;P波和S波速度扰动结果整体走势比较接近,局部存在较小差异,研究区地壳整体的流变性比较弱;本文地震层析成像的结果在多数区域都能够与其他相关地质、地球物理资料相吻合,成像结果基本反映了研究区真实的速度异常结构。


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