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短周期密集台阵被动源地震探测技术研究进展 被引量：32
1
作者 张明辉 武振波 +8 位作者 马立雪 郑凡 解桐桐 郑孟杰 侯爵 刘有山 张永谦 徐涛 白志明 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2020年第2期495-511,共17页
近十年来,短周期密集台阵被动源探测技术日益成长为国内外深部结构探测领域的一项重要手段.该技术相较于传统宽频带地震探测具有高分辨、省时省钱、绿色环保等优点.尽管低频信号不足,对岩石圈地幔以深结构探测能力有限,但密集的台站间... 近十年来,短周期密集台阵被动源探测技术日益成长为国内外深部结构探测领域的一项重要手段.该技术相较于传统宽频带地震探测具有高分辨、省时省钱、绿色环保等优点.尽管低频信号不足,对岩石圈地幔以深结构探测能力有限,但密集的台站间距使得地壳精细结构成像成为可能;台阵下方不同方位射线形成密集的交叉覆盖,从而可通过反演和叠加偏移等手段获取稳定的壳幔结构图像.因此,短周期密集台阵探测技术已广泛应用于深部速度和界面结构成像,以及矿产资源勘查、火山活动监测、微震精定位、发震断层的几何学和运动学特征研究等多种不同领域.本文系统的总结了短周期密集台阵在地壳结构研究和微震定位检测等方面的研究进展.展望未来,以科学问题为导向,利用天然地震及背景噪声观测、重力测量、InSAR数据、GPS测量等多种地球物理数据,开展联合反演和成像,并提取研究对象的多属性特征正日益成为减少解的非唯一性、揭示地质体真实赋存状态的有效途径;该领域方法技术的迅速提升有望大大促进地震学及地球动力学研究,在深部结构成像、矿产资源勘查等领域具有广阔应用前景. 展开更多
关键词 短周期密集台阵 地壳精细结构 断裂带 微震定位检测
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哀牢山地区新生代岩浆活动与掀斜式抬升:来自短周期密集台阵观测的证据 被引量：6
2
作者 张路 白志明 +5 位作者 徐涛 武振波 黄敏夫 俞贵平 陈俊磊 郑孟杰 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2020年第8期1069-1082,共14页
地质研究表明,新生代以来哀牢山-红河剪切带南段先后经历了掀斜式抬升和复杂成矿过程.为探讨该区大坪、长安等重要金及多金属矿床的深部结构及其成矿动力学背景,在云南南部布设一条长240km、台间距约500m的短周期密集台阵剖面.利用台阵... 地质研究表明,新生代以来哀牢山-红河剪切带南段先后经历了掀斜式抬升和复杂成矿过程.为探讨该区大坪、长安等重要金及多金属矿床的深部结构及其成矿动力学背景,在云南南部布设一条长240km、台间距约500m的短周期密集台阵剖面.利用台阵记录的远震数据,用接收函数H-κ扫描和共转换点叠加方法,揭示了绿春-马关剖面地壳精细结构特征,并获得以下认识:(1)剖面下方地壳平均厚度37km,平均波速比为1.75;哀牢山隆起下方地壳偏厚,地壳平均波速比为异常高值1.79,高于东西两侧的华南和印支地块,可能暗示造山后地壳内富含铁镁质组分或存在热流体异常.(2)哀牢山隆起下方的中上地壳存在显著倾斜界面,指示哀牢山中上地壳在造山过程中遭受了强烈变形;较弱的Moho界面Pms转换波震相、上地幔顶部较低的P波速度、地表高热流值及普遍发育的温泉等证据表明,哀牢山-红河剪切带南段存在强烈的壳幔相互作用;包括幔源岩浆的底垫作用(东强西弱)、印度板块侧向碰撞的挤压作用及红河断裂走滑运动引起的差异性隆升等,这些深部作用共同导致了哀牢山的掀斜式抬升.(3)结合矿集区的位置、地壳平均波速比变化特征、小震分布、Moho界面形态及Pms震相振幅横向变化情况等,推测哀牢山断裂是新生代深部成矿岩浆上涌的通道,对该时期哀牢山地区发育多形式金属矿床起重要控制作用. 展开更多
关键词 哀牢山-红河剪切带 金及多金属矿床 掀斜式抬升 短周期密集台阵 接收函数
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基于短周期密集台阵接收函数揭示的藏南错那洞穹窿地壳结构
3
作者 蔡蔚 卢占武 +8 位作者 黄荣 李文辉 罗银河 王光文 穆青 程永志 陈司 王冠 陈子龙 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期170-180,共11页
位于印度-欧亚板块碰撞前缘的北喜马拉雅构造带,是研究陆陆碰撞过程中地壳增厚和深部岩浆活动的典型区域之一。北喜马拉雅穹窿带作为其中重要的伸展构造,其形成过程与造山运动引起的地壳增厚以及地壳深熔作用引起的地壳流动密切相关。... 位于印度-欧亚板块碰撞前缘的北喜马拉雅构造带,是研究陆陆碰撞过程中地壳增厚和深部岩浆活动的典型区域之一。北喜马拉雅穹窿带作为其中重要的伸展构造,其形成过程与造山运动引起的地壳增厚以及地壳深熔作用引起的地壳流动密切相关。本文以近年新发现的错那洞穹窿为例,利用短周期密集台阵观测,通过远震P波接收函数共转换叠加成像方法获取了错那洞穹窿区域地壳结构。结果表明:错那洞穹窿区域的地壳结构在东西方向上存在差异,壳内速度间断面存在多处不连续现象,局部区域甚至发生界面错断;而在错那裂谷和错那洞穹窿中、上地壳内存在低速区。综合前人研究,本文认为印度-欧亚板块持续碰撞使喜马拉雅东南缘岩石圈经历过地壳尺度拉伸变形。在地壳增厚及持续的高温变质作用下,中、上地壳随藏南拆离系伸展减压发生部分熔融,而熔融岩浆沿着藏南拆离系薄弱处不断上涌并在错那洞穹窿下方聚集,并使错那洞穹窿及错那裂谷中、上地壳弱化,促进区域东西向伸展,进而发生岩浆底辟形成错那洞穹窿。 展开更多
关键词 错那洞穹窿 短周期密集台阵 远震P波接收函数 共转换叠加成像 地壳结构
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基于短周期密集地震台阵观测的空间自相关法及其在粤港澳大湾区的应用 被引量：1
4
作者 潘啟安 沈旭章 《地震学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期246-257,共12页
基于空间自相关法从粤港澳大湾区短周期密集台阵的21个观测点记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线,并反演得到了广州市番禺区内布设的台阵下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示:台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低,介于... 基于空间自相关法从粤港澳大湾区短周期密集台阵的21个观测点记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线,并反演得到了广州市番禺区内布设的台阵下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示:台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低,介于1.17 km/s到1.59 km/s之间;0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s,表明通过空间自相关法可以有效地获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层的精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段,将在未来城市地区的浅层结构探测中发挥重要作用。 展开更多
关键词 短周期密集台阵 空间自相关(SPAC)法 频散曲线 S波速度结构
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喜马拉雅造山带东段错那裂谷的地壳结构 被引量：4
5
作者 吴佳杰 徐啸 +8 位作者 郭晓玉 卢占武 吴优 向波 于洋 李春森 余嘉豪 仝霄飞 罗旭聪 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期221-230,共10页
喜马拉雅造山带由印度与欧亚大陆板块的陆陆碰撞而形成。为何在挤压造山的碰撞前缘形成代表垮塌的藏南裂谷系存在巨大的争议。回答这个问题需要对裂谷的地壳结构有一个全面的认识。各裂谷带的起始活动年代自西向东逐渐年轻。本研究选取... 喜马拉雅造山带由印度与欧亚大陆板块的陆陆碰撞而形成。为何在挤压造山的碰撞前缘形成代表垮塌的藏南裂谷系存在巨大的争议。回答这个问题需要对裂谷的地壳结构有一个全面的认识。各裂谷带的起始活动年代自西向东逐渐年轻。本研究选取喜马拉雅东部较为年轻的错那裂谷,利用密集台阵接收的远震数据,通过P波接收函数方法,揭示错那裂谷的精细地壳结构,进而通过地壳结构分析裂谷的形成。结果显示错那裂谷为全地壳尺度结构,裂谷下方莫霍面发生明显错断,且壳内结构侧向不连续发育显著。本研究表明裂谷的形成可能关联更大尺度的区域构造运动,单一的重力垮塌是否能形成地壳尺度的裂谷需要进一步研究。综合前人对藏南裂谷系区域的超钾岩和埃达克岩研究以及深部地球物理观测结果,推断因俯冲的印度板片撕裂导致软流圈物质上涌弱化了错那裂谷区域下地壳,并且结合研究区内喜马拉雅淡色花岗岩研究显示中上地壳也存在弱化现象。因此,结合本研究结果推测全地壳尺度裂谷的形成需要不同深度的地壳弱化。 展开更多
关键词 错那裂谷 短周期密集台阵 接收函数 地壳弱化
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利用H/V谱比法研究三河和唐山地震震区地壳浅部沉积结构 被引量：1
6
作者 王帅 林吉焱 +1 位作者 周铭 刘巧霞 《地震学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期892-902,共11页
利用一条穿过三河和唐山地震区的密集地震探测剖面数据,采用H/V谱比法获得了三河、唐山地震区及邻近区域的地壳浅部沉积结构特征、场地共振频率及易破坏程度等参数.结果表明:研究区松散沉积层厚度约为100—800 m,呈现出NW浅而SE深的变... 利用一条穿过三河和唐山地震区的密集地震探测剖面数据,采用H/V谱比法获得了三河、唐山地震区及邻近区域的地壳浅部沉积结构特征、场地共振频率及易破坏程度等参数.结果表明:研究区松散沉积层厚度约为100—800 m,呈现出NW浅而SE深的变化特征;探测剖面西北部通县隆起的沉积层厚度约为350—450 m,沉积层界面起伏平缓;大厂凹陷沉积层厚度约为300—600 m,横向变化特征显著.测线东南部唐山地震区地壳浅部存在上下两组较明显的沉积界面:上层界面深度约为100 m,呈水平展布;下层界面深度约为300—800 m,且向东南方向逐渐加深.三河和唐山地震区的场地放大系数约为3—4,场地易破坏程度均大于20,显示出地表建筑物易破坏程度较高的特征. 展开更多
关键词 三河地震区 唐山地震区 短周期密集台阵 H/V谱比法 浅层沉积结构
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广西北流地震震源区短周期密集台阵背景噪声成像 被引量：3
7
作者 黄强强 沈旭章 +6 位作者 王文天 许小伟 周启明 黄河 黄柳婷 吕晋妤 余占洋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2917-2930,共14页
作为构造上较为稳定的华南地块,其地震活动相对中国西部明显偏低,但也发生过多次中强地震.华南中强地震震源区深部结构对于深入研究华南板内地震成因具有重要科学意义.2019年发生在两广交界的北流5.2级地震是近年来华南最大的一次中强地... 作为构造上较为稳定的华南地块,其地震活动相对中国西部明显偏低,但也发生过多次中强地震.华南中强地震震源区深部结构对于深入研究华南板内地震成因具有重要科学意义.2019年发生在两广交界的北流5.2级地震是近年来华南最大的一次中强地震,该次地震的发生也为我们研究华南地震震源区深部结构提供了理想场所.本文基于120个短周期地震仪组成的密集台阵背景噪声资料,通过互相关提取了1~5 s高频面波频散信号,然后采用面波直接反演法,对北流地震震源区进行地下6 km深度范围内浅层地壳速度结构成像.结果显示:浅层地壳剪切波速度横向变化强烈,速度分布不均匀;低速异常主要分布于三条断裂带周围;研究区存在NNW-SSE向的高速异常,该高速异常与震中区高速异常相交在水平方向上呈“L”形环绕分布于石窝断裂南东侧;震中上方为上凸形态的高速异常,这些高速异常可能为中生代花岗岩基,结合研究区现今NW-SE向的构造应力场分析:石窝断裂南西盘向南东方向运动时受到“L”形高速体阻挡,可能导致应力积累,进而引发地震.此外,这种局部异常高速体可能是华南“马赛克”结构中微陆块在上地壳中的延伸,上地壳结构的不均匀性和大尺度构造相互作用,会在局部区域导致应力积累,从而引发中强地震,这也可能是华南板内地震发生的一种重要成因机制. 展开更多
关键词 广西北流地震 短周期密集台阵 背景噪声成像 高速异常 华南板内地震
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川藏铁路通麦‒鲁朗段浅层结构背景噪声成像 被引量：2
8
作者 花茜 裴顺平 +7 位作者 郭震 蔡福龙 丁林 薛晓添 李磊 李佳蔚 刘翰林 刘巍 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3447-3462,共16页
为探明川藏铁路通麦‒鲁朗段浅层地质结构特征,有效评估铁路沿线地质灾害风险,保障铁路设施安全运转,基于短周期密集台阵波形数据利用背景噪声层析成像技术获得了浅地表高分辨率的S波精细速度结构,并结合地质调查结果,精确判断沿线断层... 为探明川藏铁路通麦‒鲁朗段浅层地质结构特征,有效评估铁路沿线地质灾害风险,保障铁路设施安全运转,基于短周期密集台阵波形数据利用背景噪声层析成像技术获得了浅地表高分辨率的S波精细速度结构,并结合地质调查结果,精确判断沿线断层几何形态及活动特征.S波速度结构和地质调查结果显示沿线低速区和断层分布有很好的对应关系,断裂F1~F6较好地控制了下方低速区的几何形态.结合地质及地震资料可推断:(1)米林Ms6.9地震发震构造可能属于一条由一系列叠瓦状和背冲式断裂组成的断裂体系,该断裂体系的地震活动存在不断向北西端发育的趋势,地震危险性较高.在断裂体系北西端的拉月隧道,未来可能有较强的地震活动性.(2)嘉黎断裂南支西兴拉断裂在剖面处属于隐伏断裂,F5和F6可能都属于贡日嘎布曲分支,呈高角度W倾,强烈的壳内破碎带特征,可能与嘉黎断裂不断地高角度右旋逆冲剪切运动有关.(3)研究区密集的断裂控制着地下热流循环,高温流体的溶蚀作用加剧了构造作用中岩体的破碎程度,降低了岩体稳定性,易引发多种类型的地质灾害;因此,川藏铁路通麦‒鲁朗段应配备能有效应对地质灾害的监测预警系统及应急机制,保障隧道及铁路设施的正常运转. 展开更多
关键词 川藏铁路 短周期密集台阵 背景噪声层析成像 S波速度结构 地震学
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基于机器学习和短周期密集台阵资料研究北流地震余震特征
9
作者 文玺翔 沈旭章 周启明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3297-3308,共12页
本文基于广西北流5.2级地震震源区震后约30天的短周期密集台阵连续观测资料,利用机器学习方法,对震后余震进行了识别,确定了可靠性较高的441个余震事件,约为同时期固定地震台网目录中余震数量的34倍.进而利用事件波形中P、S波到时信息,... 本文基于广西北流5.2级地震震源区震后约30天的短周期密集台阵连续观测资料,利用机器学习方法,对震后余震进行了识别,确定了可靠性较高的441个余震事件,约为同时期固定地震台网目录中余震数量的34倍.进而利用事件波形中P、S波到时信息,对299个余震事件进行了精定位,对信噪比较高的65个地震事件进行了震源机制解反演.根据余震空间分布及震源机制解特征,对该区域中强地震发震构造进行了探讨.结果表明:北流地震的余震主要集中在主震北西约1~3 km的范围内,且大部分余震震源机制解接近于前震;主震的孕震断裂为石窝断层,其走向NWW-SEE,倾角近70°;该区域还存在一条走向NEE-SWW倾角近乎直立的断裂,可能是前震的孕震断层;主震受前震的触发而产生,而后续两条断裂同时处于活动状态,产生了不同震源机制解的余震.此外,在蕉林断裂北端及石窝断裂南端同样拾取到了大量余震事件,这些事件的震源机制解多为逆冲型与走滑型,一致性较差,表明北流地震可能对这两个区域的地震活动起了一个触发作用,但具体触发机制较为复杂. 展开更多
关键词 北流地震 短周期密集台阵 机器学习 微震识别 震源机制解
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