中国东北西太平洋俯冲带火山区地壳上地幔结构研究

【摘要】：中国东北西太平洋俯冲带位于欧亚板块与西太平洋板块的交界部位,西太平洋板块在日本海沟以约29°的角度俯冲到欧亚大陆下。研究表明这种俯冲作用是东北地区地质构造运动的主要动力来源,也是中国唯一的深源地震区—珲春深震区深源地震的动力来源。研究区存在许多全新世火山,全新世以来活动规模较大的有长白山天池火山,五大连池火山,镜泊湖火山,龙岗火山等。“九五”“十五”期间开展的中国主要活动火山的监测研究表明:长白山天池火山是最具有喷发危险性的火山。在天池火山口和镜泊湖火山口森林下均发现低速高导区,推测为岩浆囊。最近几年长白山天池火山微震群活动较为频繁也表明了天池火山具有一定的活动性。同时日本海俯冲带是世界上最古老的俯冲带之一,是研究俯冲带的俯冲对大陆构造运动的影响,俯冲板块与地幔的相互作用,特别是俯冲板块对地幔间断面形态的影响以及俯冲带是否穿过660km间断面等问题的最佳场所。因此对该地区的深部结构,火山活动及深震的发震机理的深入研究对了解中国东北俯冲带的构造特征演化及与大陆的相互作用是有件意义的工作。本论文主要做了以下几方面的研究工作: 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。 对1998-1999年中美合作在长白山火山区布设的由19个宽频带地震仪组成的流动地震台网1年多所记录地震资料和2002年在镜泊湖火山口森林地区布设的有16个宽频带地震仪组成的流动地震台阵3个月记录记录资料进行了回放整理,地震挑选截取、滤波、加道头等预处理。经挑选长白山台阵资料有53个远震记录的波形资料可以用于接收函数处理;镜泊湖台阵有18个远震记录波形资料可以用于接收函数处理。利用这些远震资料共提取了243个接收函数。从CDSN台网上挑选了牡丹江台记录的23个震中距在30°-90°高质量的波形资料,提取了23个接收函数。 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35个台站的接收函数的径向分量和切向分量。反演接收函