利用接收函数与面波资料联合反演研究郯庐断裂带鲁苏皖段及邻区壳幔S波速度结构

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41704052
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
23.0万
负责人：
顾勤平
依托单位：
江苏省地震局
学科分类：
D0404.地震学
结题年份：
2020
批准年份：
2017
项目状态：
已结题
起止时间：
2018-01-01 至2020-12-31

项目参与者：
康清清；王俊菲；
关键词：
面波成像与接收函数联合反演郯庐断裂带鲁苏皖段方位各向异性双平面波成像噪声成像

项目摘要

Tan-Lu fault zone is a deep and great fault in the East China. Now, the geodynamics mechanism of the generation and evolution of the Tan-Lu fault zone still is disputed. Obviously, exploring the crust and upper mantle velocity structure recording regional dynamic evolution processes of the study area is the key of answer above questions. However, there are some controversies and shortages in the previous studies because of the limited amount of data, the uniqueness of inversion results and the differences between the various research methods. Therefore, more fine deep structure research should be urgently developed. In this project, based on a more intensive distribution of array, the broadband pure-path Rayleigh wave group/phase velocity dispersive data and azimuthal anisotropy will be established through joint usage of ambient noise and two-plane-wave tomography. Then, we use receiver function and surface wave to jointly inverse the fine crust-mantle S-wave velocity structure in the study area. By analyzing the crust-mantle velocity structure and difference, anisotropic characteristics at different depths in the study area，we hope to reveal the deep boundary and velocity difference between tectonic blocks, obtain some new knowledge about the deep structure and crust-mantle coupling deformation of the study area，and provide important basic information for the study of deep mechanism of strong earthquake occurring and evolvement in the Tan-Lu fault.

郯庐断裂带是纵贯中国大陆东部的一条深大断裂带，至今郯庐断裂带产生与演化的地球动力学机制仍存在争论。研究记录着该区域动力学演化过程的地壳上地幔深部结构特征是揭开该地学之谜的钥匙。然而，已有研究结果因有限的数据量、反演结果的不唯一性及各研究方法之间的差异性等原因，还存在一些争议和不足。因此，研究区亟待展开更为精细的深部结构探测研究。本项目基于更为密集的台阵分布，联合采用背景噪声和远震双平面波层析成像获得研究区宽频段基阶瑞利面波群/相速度纯路径频散曲线和方位各向异性，通过与接收函数的联合反演得到研究区精细的壳幔S波速度结构。通过分析郯庐带鲁苏皖段及邻区的壳幔结构特点和差异、不同深度层次上的各向异性特征，揭示主要构造单元之间的深部边界和速度结构差异，获得有关研究区域深部结构、壳幔耦合变形的认识，为郯庐带的产生与演化及强震活动深部动力机制研究等提供重要的基础资料。

结项摘要

郯庐断裂带是纵贯中国大陆东部的一条深大断裂带，至今郯庐断裂带产生与演化的地球动力学机制仍存在争论。研究记录着该区域动力学演化过程的地壳上地幔深部结构特征是揭开该地学之谜的钥匙。本研究搜集了研究区内省属和市县共261个宽频带台站2年（2015年1月至2016年12月）连续记录的波形；基于较前人更为密集的数据开展了背景噪声成像、远震双平面波、接收函数研究，以及面波频散和接收函数的联合反演，对研究目标区深部结构开展了全面、系统地研究，取得的重要结果及相应的科学意义如下：.背景噪声法获得5～35s周期段的基阶Rayleigh波群/相速度和方位各向异性，远震双平面波法获得35～143s周期段的基阶Rayleigh波相速度和方位各向异性，通过联合背景噪声和远震双平面波方法拓宽了面波频段；采用远震P波接收函数获得研究区Moho面分布及泊松比分布；进而采用频散和接收函数联合反演获得研究区三维S波速度结构。.苏鲁-大别造山带及其高压、超高压变质带不仅在浅地表具有基本相同的地形地貌和构造特征，地壳内也有着极为相似的Rayleigh波群速度分布特征。壳内群速度分布总体上表现为上凸下凹状，形状似一“哑铃”。上地壳具有上凸下凹的形态、相比邻区具有较高的群速度值；中地壳低速；下地壳上凸下凹且埋藏较深，反映出具有陆陆碰撞造山的残留山根特征。苏鲁及大别两地自浅地表至上地幔具有相似的Rayleigh波群速度分布不仅为二者被左旋走滑的郯庐带平移错开提供了佐证资料，同时也为郯庐带的形成与演化提供了地震学依据。