基于背景噪声研究大别-苏鲁及其邻区的瑞雷波群速度结构

吴萍萍 丁志峰 马小军 叶庆东 鲁来玉 王椿镛 李大虎 李振

吴萍萍, 丁志峰, 马小军, 叶庆东, 鲁来玉, 王椿镛, 李大虎, 李振. 2015: 基于背景噪声研究大别-苏鲁及其邻区的瑞雷波群速度结构. 地震学报, 37(2): 218-229. doi: 10.11939/jass.2015.02.002
引用本文: 吴萍萍, 丁志峰, 马小军, 叶庆东, 鲁来玉, 王椿镛, 李大虎, 李振. 2015: 基于背景噪声研究大别-苏鲁及其邻区的瑞雷波群速度结构. 地震学报, 37(2): 218-229. doi: 10.11939/jass.2015.02.002
Wu Pingping, Ding Zhifeng, Ma Xiaojun, Ye Qingdong, Lu Laiyu, Wang Chunyong, Li Dahu, Li Zhen. 2015: Rayleigh wave group velocity tomography beneath Dabie-Sulu and its adjacent areas from ambient seismic noise. Acta Seismologica Sinica, 37(2): 218-229. doi: 10.11939/jass.2015.02.002
Citation: Wu Pingping, Ding Zhifeng, Ma Xiaojun, Ye Qingdong, Lu Laiyu, Wang Chunyong, Li Dahu, Li Zhen. 2015: Rayleigh wave group velocity tomography beneath Dabie-Sulu and its adjacent areas from ambient seismic noise. Acta Seismologica Sinica, 37(2): 218-229. doi: 10.11939/jass.2015.02.002

基于背景噪声研究大别-苏鲁及其邻区的瑞雷波群速度结构

doi: 10.11939/jass.2015.02.002
基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金(ZY20140202)和国家自然科学基金(41174043)联合资助.
详细信息
    通讯作者:

    吴萍萍, E-mail: wpp@cidp.edu.cn

Rayleigh wave group velocity tomography beneath Dabie-Sulu and its adjacent areas from ambient seismic noise

  • 摘要: 大别-苏鲁造山带是中国大陆东部地区最重要的构造带之一. 为了研究该地区上中下地壳的速度结构, 选用国家数字地震台网和中国区域地震数据台网5省(山东、 安徽、 江苏、 河南和湖北)连续两年(2009年5月—2011年5月)的垂直向地震记录, 进行背景噪声互相关处理, 叠加得到了台站对间的面波经验格林函数. 采用多重滤波法提取了近4000条频散曲线, 并反演得到了研究区10—25 s的瑞雷波群速度分布结果. 通过分析大别-苏鲁及其邻区的瑞雷波群速度结构图像, 发现不同构造块体具有不同的瑞雷波群速度结构: ① 研究区内的郯庐断裂带及其周边地区包括鲁西地块和胶北地块上中下地壳均表现出明显的高速异常, 可能是在拉张环境下岩浆岩上涌, 导致高速、 高密度的变质岩在地壳富集而形成; ② 苏鲁高压变质带的瑞雷波速度在10—25 s周期内明显高于其它地区, 其上中下地壳均表现出较高的群速度结构特征, 认为苏鲁高压变质带至少延伸到下地壳, 而大别造山带在10 s时表现出高速特征, 但在15—25 s没有明显的高速特征, 故无法从其结果中判断大别高压变质带的垂向延伸范围; ③ 华北板块上中下地壳均表现为低速特征, 体现了研究区内华北板块的大陆地壳减薄特征.

     

  • 图  1  研究区主要构造背景和台站(红色三角形)分布图(构造线根据杨文采和余长青(2001简化得到) Ⅰ . 大别造山带;Ⅱ . 华北板块;Ⅲ . 苏鲁造山带;Ⅳ . 扬子板块.A. 鲁西地块;B. 胶北地块;C. 苏鲁高压变质带;D. 大别高压变质带

    Figure  1.  Regional tectonic setting of the study area and location of stations (red triangles) where the tectonic lines are simplified from Yang and Yu (2001 Ⅰ . Dabie orogenic belt; Ⅱ . North China block; Ⅲ . Sulu orogenic belt; Ⅳ . Yangtze block; A. Luxi block; B. Jiaobei block; C. Sulu high-pressure metamorphic belt; D. Dabie high-pressure metamorphic belt

    图  2  以JYU台为中心的互相关波形图(经5—50 s滤波)

    Figure  2.  Cross-correlation functions between the station JYU and other stations (bandpass filtered between 5—50 s)

    图  3  瑞雷波经验格林函数及其频散曲线示意图 (a) JYU-GAY台站对的大圆弧路径;(b) 由多重滤波法提取的瑞雷波群速度频散曲线;(c) 沿图(a)的经验格林函数不同频带滤波后的结果

    Figure  3.  Schematic diagram of Rayleigh wave empirical Green’s functions and dispersion curves (a) Great circle ray path between the station-pair JYU and GAY; (b) Rayleigh wave group velocity dispersion extracted by multiple filtering method; (c) Empirical Green’s functions filtered in different frequency bands along the path in Fig.(a)

    图  4  各周期射线密度分布(左)和横向分辨率(右)

    Figure  4.  Ray density maps (left) and lateral resolution (right) calculated for different periods

    图  5  不同周期的瑞雷波群速度分布

    Figure  5.  Rayleigh wave group velocity maps at different periods

  • 马小军. 2014. 背景噪声方法在青藏高原东北缘的应用研究[D]. 兰州: 中国地震局兰州地震研究所: 37-40.

    Ma X J. 2014. Passive Imaging from Ambient Seismic and Its Application in the Northeastern Margin of the Tibet Plateau[D]. Lanzhou: Lanzhou Institute of Seismology, China Earthquake Administration: 37-40 (in Chinese).
    Herrmann R B, Ammon C J, Julia J. 2001. Application of joint receiver-function surface-wave dispersion for local structure in Eurasia[C]//Proceedings of the 23rd Seismic Research Review: Worldwide Monitoring of Nuclear Explosions. Jackson Hole, Wyoming: 46-54.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-04
  • 修回日期:  2015-02-06
  • 刊出日期:  2015-03-01

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