滇西地区三维速度结构研究

【摘要】：滇西地区位于青藏高原的东缘,具有独特的地质环境,是世界著名的阿尔卑斯-喜马拉雅造山带的一个重要组成部分,又是冈瓦纳大陆与欧洲大陆挤压作用比较集中的部位之一。自晚古生代以来,滇西地区遭受了剧烈的构造运动,频繁的岩浆活动和不同程度的变质作用以及多期次的成矿作用(陈炳蔚等,1987),是我国地震活动最为活跃的地区。该地区的地震震级大,频度高,危害性极大,对人民的生命财产安全造成了巨大的威胁。了解滇西地区的地下精细结构对于认识该地区的构造背景和成灾机理具有重要的意义。利用该地区频发的天然地震数据进行层析成像是获得区域地下结构的有效工具。更为密集的数字化地震台网的建设为我们使用震相报告研究该地区的速度结构提供了有力的条件。 本论文研究应用赵大鹏教授的Tomo3D层析成像程序来反演滇西地区的地壳上地幔的三维速度结构。使用了云南四川台网79个,记录的区域地震资料,从2008年初到2010年底共11781个地震。为了使地震定位过程能够正常收敛,设置了以下地震挑选的条件：同一个地震的P波或S波观测数至少为3,最大的走时残差为2.0秒。经过挑选,最终参与计算的地震数为10,403,总观测数为117,487,其中P波观测数为59,208,其中Pg波观测数为55,669,Pn波观测数为3,539,S波观测数为58,279。并对P波较为详细地研究了起伏间断面和水平间断面对反演的影响、后续震相的加入对反演的影响,简单分析了S波速度结构、P波S波泊松比和宾川-遮放剖面,并选取了一个地震剖面进行简要波形正演比对。总体得出了以下一些结论： (1)区域内的地震多发生于高速和低速介质的交界处,这进一步验证了以往在其他地区的结果； (2)该地区的主要断裂系统红河断裂带是整个地壳的断裂,下地壳其两边的P波速度差异可以达到10%以上。怒江断裂带下方的速度差异只在上地壳中延伸； (3)该地区泊松比异常显示出明显的横向不均匀性,红河断裂两侧泊松比异常变化明显； (4)对选取的剖面进行反演结果的正演验证,正演后的波形与原始波形大体相似,局部不同； (5)用起伏间断面确实能更好的吻合原始数据,更充分的利用已有数据； (6)多种波形的全面使用对层析成像模型的准确性有很大的帮助； (7)2010年以后的地震数据的数量和质量均有很大的提高。