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中国及相邻陆域海域分区高分辩率面波频散层析成像

作　者: 瞿辰
导　师: 朱介寿；曹家敏
学　校: 成都理工大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 东亚及西太平洋边缘海高分辨率面波三维层析成像面波频散层析成像菲律宾海日本海华北华南西北青藏南海 S波三维速度结构
分类号: P738.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本研究利用了亚洲、部分欧洲及西太平洋地区台网58个数字地震台，搜集了42°E-170°E，24°S-66°N范围内近万个地震事件，并从中挑选出1982-2001年间的震级绝大部分都在5.0～7.0之间，震源深度小于100km的704个事件。经过筛选，共得到周期在8—400s之间5007条质量较高的瑞利面波频散曲线。用面波频散进行反演，提高测定精度(大范围模型为2°×2°，精细模型按1°×1°)，建立全国及七个分区(菲律宾海、日本海、华北、华南、西北、青藏、南海)地壳上地幔高分辨率三维S波速度图像。高分辨率速度成像表明，从上地壳到70km深，在东亚东部及西太平洋边缘海地区均为高速分布，西部以青藏高原为中心呈极低速分布。沿大兴安岭—太行山—武陵山有一条十分清晰的速度分界线(与我国东部重力梯级带位置吻合)。自地中海经土耳其、伊朗、喜马拉雅山到缅甸、印尼群岛的特提斯汇聚碰撞带，显示为低速异常链。从85km至250km深，在东亚东部及西太平洋边缘海，自北向南显示出一条宽约2500-4000km，长约8000km的巨型低速异常带。沿日本伊豆、小笠原群岛、马里亚纳海沟出现高速异常带。西部地区包括印度板块、哈萨克斯坦、青藏、塔里木及扬子地块为高速异常分布。深度300-400km的平面图上，速度差异幅度不大，塔里木至扬子地块仍然显示为高速分布。大体以东经110°E为界，东西两部份岩石圈与软流圈的结构有着巨大的差异。此界线以西主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区，东部则主要是由于软流圈上涌(地幔热物质上升)引起的岩石圈拉张减薄区。西部地区岩石圈比东部大约厚100km。西部地区软流圈一般不发育，而东部地区软流圈比西部厚100-140km。西部地区岩石圈的S波速度比东部要高0.2-0.25km/s。在地幔压力条件下，东部岩石圈下部的温度比西部要高出300-400℃。东亚的东部及西太平洋边缘海地区，与西部地区的演化和动力学过程是完全不同的。古新世印度与欧亚大陆的碰撞汇聚，岩石圈板片以低角度下插到青藏高原之下，引起高原隆起和地壳增厚，西部地区成为岩石圈汇聚区。中生代中晚期东亚大陆东缘岩石圈解体，软流圈物质上涌，岩石圈减薄张裂，形成巨型低速带，并演化为东亚裂谷系。

全文目录

1 前言  7-11
  1.1 中国大陆及邻区地壳上地幔构造特点  7
  1.2 研究目的及意义  7-8
  1.3 面波频散的发展历史及现状  8-11
2 地震面波频散层析成像原理及方法  11-29
  2.1 地震面波及其频散  11-13
    2.1.1 地震面波  11
    2.1.2 RAYLEIGH面波波动方程  11-12
    2.1.3 层状介质中的RAYLEIGH面波的频散  12-13
  2.2 多层介质RAYLEIGH面波频散快速计算法  13-15
  2.3 地震面波频散层析成像原理方法  15-18
  2.4 面波网格化纯路径频散反演  18-22
    2.4.1 纯路径频散反演原理  18-20
    2.4.2 最小二乘共轭梯度法(LSQR)  20-22
  2.5 地壳上地幔S波速度反演  22-29
    2.5.1 反演原理  22-25
    2.5.2 算法  25-29
3 地震面波频散数据处理  29-37
  3.1 资料来源  29
  3.2 测定面波频散曲线  29-35
    3.2.1 选数依据  29-30
    3.2.2 整理记录  30-31
    3.2.3 测定面波频散曲线  31-35
  3.3 模型建立  35-37
4 中国大陆及邻区面波频散反演  37-43
  4.1 网格化频散反演结果  37
  4.2 S波速度反演结果  37-42
  4.3 反演结果分析  42-43
5 青藏高原地区面波频散反演  43-49
  5.1 资料收集  43
  5.2 网格化频散反演结果  43-44
  5.3 S波速度反演结果  44-47
  5.4 反演结果分析  47-49
6 南海地区面波频散反演  49-54
  6.1 资料收集  49
  6.2 网格化频散反演结果  49
  6.3 S波速度反演结果  49-54
7 华北地区面波频散反演  54-60
  7.1 资料收集  54
  7.2 网格化频散反演结果  54
  7.3 S波速度反演结果  54-60
8 华南地区面波频散反演  60-65
  8.1 资料收集  60
  8.2 网格化频散反演结果  60
  8.3 S波速度反演结果  60-65
9 日本海地区面波频散反演  65-71
  9.1 资料收集  65-66
  9.2 网格化频散反演结果  66
  9.3 S波速度反演结果  66-71
10 菲律宾海地区面波频散反演  71-77
  10.1 资料收集  71
  10.2 网格化频散反演结果  71-72
  10.3 S波速度反演结果  72-77
11 西北地区面波频散反演  77-82
  11.1 资料收集  77
  11.2 网格化频散反演结果  77-78
  11.3 S波速度反演结果  78-82
12 结论与建议  82-83
  12.1 结论  82
  12.2 建议  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-86
附录  86-95

中国及相邻陆域海域分区高分辩率面波频散层析成像

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