基于地震背景噪声层析成像的扬子地台西缘地壳结构研究

作     者：刘媛 liuyuan

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：程先琼

授予年度：2019年

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：背景噪声 互相关 经验格林函数 S波速度结构 

摘      要：青藏高原东缘作为现今陆-陆碰撞的典型例子,被誉为是打开地球动力学大门的金钥匙,也是目前国际地球科学的研究热点之一。其中尤以“Y字形构造断裂带(由鲜水河、安宁河和龙门山三大断裂带构成)最为活跃,与三大断裂带相邻的松潘-甘孜地块、川滇地块和扬子块体也因此引人关注。本文通过收集四川台网、云南台网共99个宽频带台站记录到的从2015年1月到2015年12月共一年的背景噪声连续记录,利用互相关叠加等技术得到经验格林函数,再通过多重滤波方法获得研究区域的瑞利波和勒夫波相速度频散,最后通过直接反演技术得到研究区域的S波速度结构。本次研究结合了前人研究结果,对研究区域内的松潘-甘孜块体和川滇菱形块体到扬子地台这一过渡带的速度结构进行了动力学解释,得到的结论如下分析所示:(1)四川盆地整套沉积层厚度在8km左右。周边地区可达10km,形成边缘厚中间薄的特点。在50km深度处,四川盆地的相对高速异常普遍表现为4.12km/s-4.24km/s;松潘-甘孜块体和川滇菱形块体局部出现相对高速异常,速度大致在4.03km/s-4.14km/s范围。结合各种迹象表明,50km深度下,四川盆地变化较快的速度异常是因为四川盆地开始从地壳转入地幔,表明该处地壳厚度约为50km,而松潘-甘孜块体和川滇菱形块体的部分地区才开始逐渐处于上地幔的环境之中,显示其具有更为复杂的地质构造。(2)松潘-甘孜块体在中下地壳中确实存在低速体。但在靠近龙门山断裂带时,中下地壳低速体消失。结合前人研究结果,推断青藏高原中部和东部中下地壳的低速体物质在向东逃逸过程中,不仅受到鲜水河断裂一定程度的阻碍,还受到了四川盆地中下地壳坚硬岩石的阻挡,并在靠近龙门山断裂带时,受到某些作用力影响从而改变了原来的运动方向且沿着龙门山断裂带展布,从而在此积累应力;但是,地壳流模型是否能够解释松潘-甘孜块体内部中下地壳存在的低速体现象仍有待进一步的深入研究和更高分辨率的研究证据。(3)由剖面CC’发现,仅在安宁河断裂带西侧,即川滇菱形块体中下地壳发现低速异常体特征,但在四川盆地南部中下地壳内并未发现该低速异常体。结合GPS观测结果分析,推测这个差异可能是低速体在向东运移的过程中,一部分被分流向南运动,另一部分受到安宁河断裂和小江断裂的阻挡。(4)龙门山断裂带和大凉山断裂带明显地将四川盆地与周边地区的速度差异分隔开来,对四川盆地具有明显的控制作用。