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学科主题: 地球科学::地质学
题名: 地震背景噪音成像及在中国西部的应用
作者: 郭志
答辩日期: 2010-06-07
导师: 赵俊猛 ; 高星
专业: 构造地质学
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
学位: 博士
关键词: 地震背景噪音成像 ; 青藏高原-喜马拉雅造山带 ; 中地壳低速层 ; 天山 ; 俯冲的塔里木盆地和哈萨克地台 ; 地幔上涌
摘要: 约50Ma年前,印度板块向北与欧亚板块汇聚导致了中国西部青藏高原-喜马拉雅造山带和天山造山带降升。为了解造山带的形成及演化机制,地球物理学家在中国西部及邻区开展了大量的地震层析成像研究。但是受研究方法及台站分布限制,研究结果分辨率普遍不高,对于一些关键区域的地壳,特别是上地壳结果不能提供较好约束。为了获得分辨率较高的地壳结构模型,本文采用近年来来占的地震背景噪音成像技术对这两个地区的地壳速度结果进行了研究。 在西藏南部-中喜马拉雅(central Himalaya),我们收集了由HIMNT地震观测计划布设的20个宽频带地震台站的约2个月连续地震背景噪音记录,利用互相关计算提取了120条高信噪比的面波经验格林函数,采用时间-频率分析技术测量了周期为6-25s的Rayleigh波群速度频散,并据此反演了研究区域的二维Rayleigh波群速度分布模型。短周期(9-15s)群速度分布图显示,高速异常主要对应于火成岩覆盖区域,低速异常主要对应于沉积岩或变质岩沉积岩覆盖区域,且高速异常和与低速异常的边界与地质分界线存在较好的相关性。最后,通过反演得到了沿东经86.5°南北走向剪切波速度剖面。结果显示,在印度河-雅鲁藏布江缝合带南北两侧中地壳(约10-25公里)都分布有明显的剪切波低速层。该低速层的存在表面,西藏南部-中喜马拉雅(central Himalaya)的中地壳为软弱层,该软弱层解耦了青藏高原南部的上地壳形变与下地壳印度板块俯冲,并可能作为构造通道被喜马拉雅南坡侵蚀作用拉动快速向南移动,为喜马拉雅的隆升提供了物质来源。 在天山及周边区域,我们收集了中亚地区50个宽频带数字地震台站连续噪音记录,采用互相关计算共获取了748个高信噪比的Rayleigh面波经验格林函数,利用可视化方法测量了周期为6-50s的Rayleigh面波相速度频散,据此反演了二维Rayleigh波相速度分布与地表地质构造存在一定的相关性,即高速异常对应于山脉,低速异常对应于沉积盆地。剪切波速度剖面显示,在天山之下存在双向俯冲的高速异常,其中南部高速异常从塔里木中上地壳向北延伸,北部的高速异常则从哈萨克地台中地壳向南延伸,推测双向俯冲高速异常体可能属于古塔里木盆地与古哈萨克地台的残留体。另外天山造山带中下地壳存在低俗通道,该通道为地幔上涌或侵入提供了途径。研究表明,塔里木盆地地壳的向北俯冲和哈萨克地台地壳的向南俯冲左右,及天山造山带下方的地幔上涌或侵入,共同为天山造山带活化提供了动力。 本文研究获得了西藏南部-中喜马拉雅和天山造山带的高分辨率地壳速度结构模型:在研究区域的地壳内观测到了一些具有重要构造意义的速度结构异常,如在西藏南部-中喜马拉亚中地壳首次观测到比较美显得低速异常;在天山之下发现了可能与塔里木盆地和哈萨克地台俯冲相关的高速异常及与地幔上涌相关的低速异常;在天山之下发现了可能与塔里木盆地和哈萨克地台俯冲相关的高速异常及与地幔上涌相关的低速异常。这些速度异常在上述两个造山带的形成和演化过程中均起到了重要作用,本文结果为西藏南部-中喜马拉雅和天山造山带的地壳结构及地球动力学研究提供了新的地震学证据。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.itpcas.ac.cn/handle/131C11/1327
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郭志.地震背景噪音成像及在中国西部的应用[博士].北京.中国科学院研究生院.2010
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