High-resolution crustal structure in the Songliao basin
-
摘要: 基于东北地区已有的宽频带流动台阵远震数据，利用波场延拓和分解的H-β网格搜索法，对松辽盆地的沉积层及地壳结构进行了深入分析。结果显示：松辽盆地的沉积层厚度为0.2—2.5 km，整体呈现中央坳陷区厚、边缘薄且西南地区最薄的分布特征；研究区地壳较薄，厚度介于24—34 km之间，其横向变化特征与沉积层厚度分布具有一定的对应性。依据沉积层和地壳的厚度计算了地壳伸展系数，其平均值接近于以往接收函数研究估测的岩石圈伸展因子。因此，本文推测松辽盆地在伸展构造过程中，其地壳和岩石圈的减薄以纯剪切模式为主。此外，松辽盆地具有较高的地壳平均波速比vP/vS，暗示盆地下方岩石圈地幔的减薄过程中可能存在岩浆的底侵作用。Abstract: High-resolution shallow crustal structure beneath the Songliao basin of Northeast （NE） China has obvious economic and scientific significance. To constrain the sediment and crustal structure of the Songliao basin, H-β grid search method based on wavefield downward continuation and decomposition is used with teleseismic data recorded from portable broadband seismic arrays in the NE China. The results show that the estimated sediment thickness is 0.2−2.5 km, and becomes thinner from the central depression toward the margin of the basin, with the thinnest sediment in the southwestern region. The crustal thickness varies from 24 km to 34 km, and its lateral variation correlates with the distribution of sedimentary thicknesses to a certain extent. The crustal stretching factor is calculated from the sedimentary and crustal thicknesses, with an average close to the lithospheric stretching estimation from previous receiver function studies. Thus, we infer that the thinning of the crust and lithosphere is dominated by pure shear mode during the extensional process of the Songliao basin. Moreover, the Songliao basin has a high crustal vP/vS ratio, indicating possible magmatic underplating during the lithospheric extension beneath the Songliao basin.
-
Keywords:
- Songliao basin /
- H-β technique /
- sediment thickness /
- crustal structure /
- vP/vS ratio
-
引言
我国东北地区处于中亚造山带最东端，前中生代时期主要受古亚洲洋板块、西伯利亚板块与华北板块的相互作用，中生代以来又受到太平洋板块活动的强烈改造（Ren et al，2002）。松辽盆地位于东北地区中部，呈NNE向菱形展布，是晚中生代以来发育的大型陆内裂陷盆地，也是我国陆相盆地中油气资源储量最丰富的地区之一。与我国东部其它沉积盆地相类似，松辽盆地广泛发育晚中生代侏罗系、白垩系和新生代沉积地层，其中白垩系是盆地盖层的主体。据盆地沉积发育史研究估计，松辽盆地的沉积层厚度可达9 km （窦立荣，1992）。按照松辽盆地的几何学、运动学特征，盆地演化可分为裂谷期前火山活动阶段、裂谷期伸展阶段、裂谷期后坳陷阶段和坳陷期后盆地反转阶段（刘德来等，1996）。
松辽盆地是东北地震活动的主体地区（李恩泽等，2012；高立新，戴勇，2020）。沉积盆地近地表的速度和密度较低，地震波振幅会相互叠加而增大，造成地震动放大效应，从而会加剧盆地内工程结构的破坏（Graves et al，1998；余嘉顺等，2003）。因此松辽盆地也是我国防震减灾的重点关注地区。
松辽盆地具有典型的断陷-坳陷复合结构。为揭示松辽盆地油气资源的构造条件和深部结构特征，前人已完成了多条地球物理测深剖面，如满洲里—绥芬河地学断面（杨宝俊等，1996），SinoProbe项目在松辽盆地和周边地区开展的深反射地震剖面等（Xiong et al，2015；符伟，2019），并在盆地内开展了多项重大科学钻探工程，如位于徐家围子断陷区的“松科二井”，钻井深达7 018 km （王璞珺等，2017；侯贺晟等，2018）。地震勘探和钻井是获取沉积层和地壳结构最有效的方法，但由于其经济成本过高且受到人工激发条件和施工环境的制约，覆盖范围有限，难以对整个盆地进行较大范围的主动源勘探。
近年来随着流动地震台阵的布设，被动源探测技术迅速发展，并已逐渐成为壳幔精细结构研究的一种重要手段。相较于地震勘探，被动源数据采集成本较低、覆盖面积较大。近十年来，众多研究人员基于东北地区布设的宽频带流动台阵和区域固定台网资料，采用多种地震学手段，对东北地区地壳结构进行了一些研究。例如，采用接收函数H-κ扫描法，给出了东北地区地壳厚度和泊松比分布图像（危自根，陈凌，2012；张广成等，2013；高延光，李永华，2014；高占永，2015；朱洪翔等，2017；谢振新等，2018），但由于盆地下方沉积层多次波对接收函数的干扰，难以对松辽盆地地壳结构进行有效约束。为此，一些研究人员发展了基于波场延拓和分解的H-β网格搜索法（Tao et al，2014a），或在序贯H-κ叠加扫描法（Leahy et al，2012；Yeck et al，2013）的基础上进行了改进（张毅，2019），或构建共振滤波器对接收函数进行滤波（Yu et al，2015；朱洪翔等，2018）。利用P波近乎垂直入射时其初至在Z分量与R分量的到时差和振幅比与沉积层结构相关的信息，Bao和Niu （2017）与马海超等（2020）分别对远震和深源近震的P波波形进行了分析。为揭示松辽盆地下方低速层的分布，基于波形互相关提取短周期面波频散，开展了背景噪声成像研究（Guo et al，2015；Li et al，2016；王仁涛等，2019）。此外，李国良（2016，2019）利用瑞雷波椭圆率（垂直分量与水平分量振幅比，即Z/H振幅比）较同周期相速度对浅层速度结构更加敏感的特点，开展了瑞雷波相速度、椭圆率以及远震体波波形的联合反演。尽管上述多数研究认为，松辽盆地具有较厚的沉积层，但其内部不同构造单元的沉积层厚度分布情况仍然不明（Bao，Niu，2017）。
为此，本文将利用松辽盆地内已布设的宽频带流动台阵远震资料，采用基于波场延拓和分解的H-β网格搜索法，对盆地下方沉积层及地壳的厚度和平均波速比进行约束。同时收集盆地边缘一些台站以往的接收函数H-κ叠加扫描结果（张广成等，2013；高占永，2015；谢振新等，2018），并依据获取的沉积层和地壳厚度估算松辽盆地地壳的伸展系数。通过本文获得的沉积层厚度、地壳厚度和平均波速比分布特征，结合已往地球物理研究成果，为深入研究松辽盆地的成因机制和动力学演化过程提供地震学约束。
1. 方法与数据
接收函数H-κ叠加扫描方法是目前获取台站下方地壳厚度和波速比vP/vS较常规的手段之一（Zhu，Kanamori，2000）。对于东北地区，大部分区域的固定台网和流动台站均具有稳定的H-κ叠加结果（高占永，2015；谢振新等，2018）。然而，松辽盆地内部的大多数台站由于近地表存在低速层，其产生的多次震荡会使接收函数中直达P波初至明显滞后，严重干扰莫霍面转换波和多次波震相的识别，从而导致常规的H-κ扫描法失效。
为消除接收函数中沉积层产生的多次振荡，本文采用基于远震波场反延拓的H-β网格搜索法（Tao et al，2014a）对松辽盆地下方的地壳结构进行约束。该方法的基本原理为：对于远震（震中距为30°—90°） P波入射，其波形相对简单，可近似为单一近垂直入射的平面波；假设台站下方为双层地壳模型（覆盖均匀半空间地幔），远震P波及其尾波可用水平层介质对近垂直入射的平面P波的结构响应来表示；在此情况下，通过波场向下延拓的方法，可将台站记录到的远震地表波形记录反传至沉积层和基岩地壳中（Haskell，1953；Gilbert，Backus，1966），再通过波场分解方法（Kennett et al，1978）将各层中的波场进一步分解为上、下行的P波或S波；最后，基于远震P波入射时地幔半空间上行S波能量最小的原则，搜索地壳模型中各层最优的厚度H和S波速度β。
在H-β网格搜索过程中，本文采用两层地壳模型（沉积层和下方基岩地壳），详见表1。其中，沉积层和基岩地壳的厚度范围分别为0—7 km和25—40 km （步长分别为0.1和 0.15 km），对应的S波速度范围分别为0—2.5 km/s和3.0—5.0 km/s （步长均为0.02 km/s）。搜索过程采用迭代方法，通常情况下只需两次迭代即可获得稳定的模型参数。
表 1 本文H-β网格搜索法中所用模型Table 1. Model used in H-β grid search method模型分层 vP/（km·s−1） ρ/（10 3 kg·m−3） 厚度H/km vS/（km·s−1） 沉积层 2.1 1.97 0—7.0 0—2.5 地壳 6.4 2.7 25—40 3.0—5.0 地幔 8.0 3.3 ∞ 4.5 本文主要利用东北地区布设的两个流动台阵的观测资料（图1）。2009年至2011年期间，中国地震局地球物理研究所沿绥芬河—满洲里布设了一条线性流动台阵（SM台阵）。该线性台阵包含66个宽频带地震台站，台间距约为20—30 km，呈NW向横穿松辽盆地北部。与此同时，中美等国际联合项目也在东北开展了宽频带流动台阵观测（NECESSArray台阵），该面状台阵包含127个台站，台间距约为80 km，主要覆盖了东北的中南部地区。
![]()
图 1 东北地区地质构造和地震台站分布示意图黄色实心圆为满洲里—绥芬河线性流动台阵（SM台阵），蓝色实心圆为NECESSArray流动台阵Figure 1. Map showing major geological tectonic settings and portable seismic arrays deployed in Northeast ChinaYellow and blue solid circles represent two portable seismic arrays，the Suifenhe to Manzhouli （SM） and NECESSArray，respectively. The purple solid line outlines the Songliao basin上述两个宽频带流动台阵记录期间，从松辽盆地内部地震台站的波形记录中，选取震中距为30°—90°、震级大于M5.0且P波初至较清晰的远震事件（图2）；对选取的每一个高信噪比地震事件，采用H-β网格搜索法计算沉积层和基岩的地壳参数；然后删除一些地幔半空间上行S波能量不集中的地震事件；最终，采用统计分析方法来获得每个台站下方最优的沉积层和地壳模型参数。
![]()
图 2 远震地震事件分布红色三角形为研究区域中心，蓝色圆点为地震事件的震中分布Figure 2. Epicentral distribution of teleseismic events used in this studyRed triangle represents the center of the studied area，blue dots denote seismic events本文还收集了上述两个流动台阵中位于松辽盆地边缘一些台站的接收函数H-κ叠加扫描研究结果（张广成等，2013；高占永，2015；谢振新等，2018）。结合这些研究结果本文给出了整个松辽盆地的地壳厚度和vP/vS分布情况。
2. 结果
采用基于波场向下延拓和分解的H-β搜索方法，本文获得了松辽盆地内44个台站下方的沉积层和地壳厚度结果，如图3所示。对于这些台站而言，不同地震事件的H-β搜索结果均具有较好的一致性，因此可通过统计分析方法给出沉积层和地壳厚度的约束。然而，也有少数台站，不同地震事件的H-β搜索结果存有较大差异，或能量分布不集中，表现为多个峰值。在此情况下，难以获得有效的沉积层和地壳厚度搜索结果。
![]()
图 3 松辽盆地沉积层厚度（a）、地壳厚度（b）、地壳平均vP/vS （c）以及地壳伸展系数（d）分布图图（b）中，黑色方块为采用H-β搜索方法获得有效结果的台站，三角形为H-β搜索结果无效的台站Figure 3. Map of sediment thickness （a），crustal thickness （b），crustal vP/vS ratio （c） and stretching factor （d） beneath the Songliao basinThe black squares in Fig. （b） represent the seismic stations with the valid H-β values，and triangles represent those without valid H-β values图3a是利用H-β搜索方法给出的松辽盆地沉积层厚度分布图。由该图可知，松辽盆地沉积层厚度为0.2—2.5 km，整体呈现中央坳陷区厚、向盆地边缘逐渐减薄且西南地区最薄的趋势特征。图3b和图3c是结合H-β搜索法和前人H-κ扫描法给出的整个松辽盆地地壳厚度和平均波速比分布图。由图3b可知，研究区地壳较薄，厚度范围为24—34 km，平均值为30.1 km。松辽盆地的地壳平均波速比介于1.69—1.92，平均值为1.79 （图3c）。与全球大陆平均值（1.73）相比，松辽盆地的地壳波速比整体偏高。从图4a中可以看到，研究区的地壳厚度与沉积层厚度呈负相关，即沉积层较厚的中央坳陷区，地壳薄；而沉积层较薄的西南地区，地壳相对要厚。图4b显示，松辽盆地下方地壳厚度与波速比呈弱线性负相关。
![]()
图 4 地壳厚度与沉积层厚度（a）和壳内平均波速比 vP/vS （b）的相关性Figure 4. Relationship between crustal thicknesses and sediment thicknesses （a） and vP/vS ratios （b）对相同台站而言，本文采用统计分析方法给出的沉积层和地壳厚度结果与Tao等（2014b）给出的估计值具有很好的一致性。但该研究仅给出盆地内14个台站下方的研究结果。与之相比，本文使用了更多的流动台阵数据，因而获得了松辽盆地下方沉积层和地壳厚度更为清晰的横向变化特征。另外，以往研究结果认为，松辽盆地莫霍面埋深存在由SE向NW逐渐加深的趋势（Tao et al，2014b；张毅，2019），然而这种趋势变化在本文结果中并不明显。
3. 讨论
3.1 松辽盆地沉积层结构
本文研究显示，松辽盆地沉积层整体呈现中央坳陷区厚、边缘薄且西南地区最薄的分布特征，这与以往地震勘探剖面研究结果基本相符。例如，横穿松辽盆地南北两侧的两条剖面结果揭示，盆地北部断陷层之上发育较厚的坳陷层沉积，认为经历了显著的热沉降，而南部坳陷层很薄甚至缺失，推测其热沉降并不明显（周庆华等，2007；Wei et al，2010）。松辽盆地西南部较薄的沉积层（约0.5 km），也得到了一些铀矿勘察中浅层地震勘探结果的支持（李英宾等，2019）。松辽盆地开鲁坳陷区内布设的浅层地震勘探剖面结果显示，基底埋深仅约0.7—1.0 km （李英宾等，2019），本文估测值与其接近。同时，本文结果表明沉积层厚度等深线以中央坳陷区为中心，西侧较为密集，东侧变化平缓，这种东西横向变化特征在泰康—安达人工地震剖面结果（傅维洲等，1998）中也可以观测到。
值得注意的是，中央坳陷区下方，本文估算的沉积层厚度约为2.5 km，但双重结构剖面显示一些局部地区的沉积层厚度可达6 km左右（周庆华等，2007）。考虑到松辽盆地是中-新生代陆相沉积盆地，沉积层具有“下断上坳”的结构特征，且坳陷幅度远大于裂谷期盆地沉降幅度（刘德来等，1996）。因此一种可能是在中央坳陷区，本文得到的仅是坳陷层与断陷层之间界面所在深度。这在松科二井附近100 km长的深地震反射剖面研究（符伟，2019）中也有体现。该剖面结果显示，测线内沉积盖层厚度为3—6.5 km，其中浅部营城子组顶部为区域不整合面（T4），明显区分坳陷层与下覆的断陷层。T4界面为近水平层状强反射同相轴，横向连续性好，埋深变化小，在3 km深度左右，本文在松科二井附近台站（NE89，NE8A）估测的沉积层厚度值与其基本接近。
松辽盆地沉积层厚度的分布情况与盆地的构造-沉积特征相对应。盆地构造研究显示，在松辽盆地内部已识别出的66个断陷盆地中，以开鲁—通辽—长春一线（约44°N）为界，北部以“宽阔的”断陷盆地为主，而南部大多为“狭窄的”长条形断陷盆地，盆地沉积结构和几何形态的南北差异可能主要反映了盆地基底性质的差异（葛荣峰等，2010；Wei et al，2010）。
3.2 松辽盆地拉伸模式
松辽盆地基底于侏罗纪末期开始发育伸展断陷（胡望水等，2005）。关于岩石圈伸展的动力学模型主要有纯剪切和简单剪切两种端元模型。在纯剪切拉伸模式中，上地壳的裂陷与下地壳和岩石圈的减薄呈镜像关系，即空间位置具有一致性（McKenzie，1978）；而在简单剪切模式下则是一种不对称的伸展作用，上地壳伸展中心并不对应于下伏岩石圈地幔最大减薄处，而是在水平方向上具有一定的偏移（Wernicke，1985）。本文结果显示，松辽盆地的沉积层与地壳厚度呈线性负相关，即在沉积层较厚的中央坳陷区，地壳厚度要小，而沉积层较薄的西南地区，地壳相对要厚。这种空间上的对应性可能指示其更符合纯剪切伸展模式。
拉伸系数是伸展盆地运动学分析的关键参数之一。根据松辽盆地沉积层和地壳的厚度，可计算地壳的伸展系数。对于松辽盆地，如果以兴蒙地块的地壳厚度平均值（约36 km）为拉伸前的初始厚度（包汉勇等，2013；张广成等，2013；Tao et al，2014b；高占永，2015），从本文计算得到的地壳厚度中扣除沉积层厚度即为伸展后的厚度，将这两者相除后即可得盆地的拉伸系数。如图3d所显示，松辽盆地内部的地壳伸展系数在1.05—1.45之间，均值为1.2。如前文提及，虽然本文估测的中央坳陷区的沉积层厚度偏小，但可为拉伸系数的下限提供约束。
东北地区已有的S波接收函数成像研究（Zhang et al，2014）显示，兴蒙地块岩石圈厚度约为150 km。以此为参照，松辽盆地拉伸后的岩石圈厚度大概按照100—120 km来计算，这意味着松辽盆地岩石圈地幔垂向减薄因子约为1.4 （Zhang et al，2014）。该值与松辽盆地中部由正断层平衡剖面所得的拉伸系数估计值（约1.383）基本相符，但较沉降史回剥分析的计算结果（1.6—1.9）要小（Lin et al，1997）。松辽盆地地壳与岩石圈不同深度拉伸系数的接近程度进一步表明其岩石圈减薄的模式以纯剪切模式为主。值得注意的是，除上述伸展构造外，松辽盆地地壳和岩石圈地幔的减薄是否存在其它动力学机制仍需进一步研究（葛荣峰等，2010）。
3.3 松辽盆地的高波速比
实验研究表明，地壳平均波速比的大小与其组分密切相关（Christensen， Mooney，1995；嵇少丞等，2009）。一般来说，波速比vP/vS≤1.75指示地壳主要组成岩性为长英质酸性岩；较高的vP/vS指示地壳组分以铁镁质基性岩为主。部分熔融等对波速比也有很大影响。与周边的兴安地块（高占永，2015）相比，松辽盆地地壳的平均波速比整体偏高。较高波速比表明地壳组分以铁镁质为主，或者铁镁质下地壳占总地壳的比例高，可能反映了盆地下方的岩石圈地幔减薄过程中存在岩浆的底侵作用。
本文结果表明，松辽盆地的地壳厚度与波速比呈弱线性负相关，这种负相关也可用岩浆底侵作用来解释。在构造伸展作用下，当地壳和岩石圈受到拉伸减薄时，下伏的软流圈会发生上涌。如果软流圈上涌很快是一种突然的减压过程，由于减压是绝热的，会导致岩石圈下部与软流圈顶部之间发生熔融，形成的玄武岩浆可侵位到拉伸的下地壳（林畅松，张燕梅，1995）。这种铁镁质基性岩的增加会造成地壳平均波速比随地壳厚度的减小而增加。
然而，通过地壳厚度与波速比之间的关系来推断大陆地壳形成和演化过程，尚需进一步分析。这是因为目前多数接收函数研究揭示，地壳厚度与波速比之间存在负相关关系，且在东北和华北克拉通（武岩，2011；危自根，陈凌，2012；张广成等，2013；高占永，2015；危自根等，2015；谢振新等，2018）、西秦岭（姚志祥等，2014）、青藏高原东南缘和东北缘地区（Zheng et al，2019）以及蒙古中南部地区（He et al，2016）均可观测到，但不同地区表现的负相关性程度有所不同。
4. 结论
利用东北地区2009年至2011年布设的SM和NECESSArray两个流动台阵记录到的远震波形数据，采用波场向下延拓和分解的H-β搜索方法，开展了对松辽盆地地壳特别是沉积层结构的探测。大多数台站下方的H-β搜索结果较好，但也有少数台站难以获得有效结果。结合以往接收函数H-κ扫描结果，得到了松辽盆地的沉积层厚度和地壳厚度以及地壳平均vP/vS分布图。结果显示：盆地下方的沉积层厚度介于0.2—2.5 km，具有中部中央坳陷区厚、边缘薄且西南地区最薄的特征；地壳厚度的变化范围为24—34 km，平均值为30.1 km，且与沉积层厚度分布显示一定的相关性。根据沉积层与地壳厚度获得了地壳伸展系数，均值为1.2。结合以往研究，本文推测松辽盆地在伸展构造中，地壳和岩石圈的减薄以纯剪切模式为主。此外，与周边地区相比，盆地下方的地壳平均波速比整体偏高，暗示在岩石圈伸展过程中可能存在岩浆底侵作用。松辽盆地地壳厚度与波速比呈弱负相关，依据此相关性来推断大陆地壳的形成和演化过程仍需进一步研究。
中国地震局地球物理研究所在东北布设的SM流动台阵和中美合作项目NECESSArray台阵观测为本研究提供了地震事件波形数据。感谢审稿专家提出的宝贵修改意见，同时也感谢陶开老师对于程序的指导和帮助。
-
![]()
图 3 松辽盆地沉积层厚度（a）、地壳厚度（b）、地壳平均vP/vS （c）以及地壳伸展系数（d）分布图
图（b）中，黑色方块为采用H-β搜索方法获得有效结果的台站，三角形为H-β搜索结果无效的台站
Figure 3. Map of sediment thickness （a），crustal thickness （b），crustal vP/vS ratio （c） and stretching factor （d） beneath the Songliao basin
The black squares in Fig. （b） represent the seismic stations with the valid H-β values，and triangles represent those without valid H-β values
![]()
图 1 东北地区地质构造和地震台站分布示意图
黄色实心圆为满洲里—绥芬河线性流动台阵（SM台阵），蓝色实心圆为NECESSArray流动台阵
Figure 1. Map showing major geological tectonic settings and portable seismic arrays deployed in Northeast China
Yellow and blue solid circles represent two portable seismic arrays，the Suifenhe to Manzhouli （SM） and NECESSArray，respectively. The purple solid line outlines the Songliao basin
![]()
图 2 远震地震事件分布
红色三角形为研究区域中心，蓝色圆点为地震事件的震中分布
Figure 2. Epicentral distribution of teleseismic events used in this study
Red triangle represents the center of the studied area，blue dots denote seismic events
![]()
图 4 地壳厚度与沉积层厚度（a）和壳内平均波速比 vP/vS （b）的相关性
Figure 4. Relationship between crustal thicknesses and sediment thicknesses （a） and vP/vS ratios （b）
表 1 本文H-β网格搜索法中所用模型
Table 1 Model used in H-β grid search method
模型分层 vP/（km·s−1） ρ/（10 3 kg·m−3） 厚度H/km vS/（km·s−1） 沉积层 2.1 1.97 0—7.0 0—2.5 地壳 6.4 2.7 25—40 3.0—5.0 地幔 8.0 3.3 ∞ 4.5 
下载: 导出CSV
-
包汉勇,郭战峰,张罗磊,黄亚平. 2013. 盆地伸展系数求取方法与评价:以苏北盆地为例[J]. 石油实验地质,35(3):331–338. doi: 10.11781/sysydz201303331 Bao H Y,Guo Z F,Zhang L L,Huang Y P. 2013. Calculating methods and assessment of stretching factor:A case study of northern Jiangsu basin[J]. Petroleum Geology &Experiment,35(3):331–338 (in Chinese).
窦立荣. 1992. 东北含油气区中新生代断陷盆地石油地质特征及资源远景[J]. 江汉石油学院学报,14(1):1–8. Dou L R. 1992. Characteristics of petroleum geology and petroleum potential in Meso-Cenozoic fault basins in northeastern petroleum-bearing provinces,China[J]. Journal of Jianghan Petroleum Institute,14(1):1–8 (in Chinese).
符伟. 2019. 深反射剖面揭示的松辽盆地北部深部结构、动力学背景与油气远景[D]. 长春: 吉林大学: 67–82. Fu W. 2019. Deep Structure, Dynamic Background and Hydrocarbon Prospect of Northern Songliao Basin: Revealed by Deep Seismic Reflection Profile[D]. Changchun: Jilin University: 67–82 （in Chinese）.
傅维洲,杨宝俊,刘财,Кгылов С B. 1998. 中国满洲里—绥芬河地学断面地震学研究[J]. 长春科技大学学报,28(2):87–93. Fu W Z,Yang B J,Liu C,Кгылов C B. 1998. Study on the seismology in Manzhouli-Suifenhe geoscience transect of China[J]. Journal of Changchun University of Science and Technology,28(2):87–93 (in Chinese).
高立新,戴勇. 2020. 现今中国东北地区地球动力学环境[J]. 大地测量与地球动力学,40(11):1101–1107. Gao L X,Dai Y. 2020. The present geodynamic environment of Northeast China[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics,40(11):1101–1107 (in Chinese).
高延光,李永华. 2014. 中国东北-华北地区地壳厚度与泊松比及其地质意义[J]. 地球物理学报,57(3):847–857. doi: 10.6038/cjg20140314 Gao Y G,Li Y H. 2014. Crustal thickness and vP/vS in the Northeast China-North China region and its geological implication[J]. Chinese Journal of Geophysics,57(3):847–857 (in Chinese).
高占永. 2015. 中国东北地区地壳上地幔结构的接收函数研究[D]. 北京: 中国地震局地球物理研究所: 31–46. Gao Z Y. 2015. The Study of the Crustal and Upper Mantle Structure in Northeast China From Teleseismic Receiver Function[D]. Beijing: Institute of Geophysics, China Earthquake Administration: 31–46 （in Chinese）.
葛荣峰,张庆龙,王良书,解国爱,徐士银,陈娟,王锡勇. 2010. 松辽盆地构造演化与中国东部构造体制转换[J]. 地质论评,56(2):180–195. Ge R F,Zhang Q L,Wang L S,Xie G A,Xu S Y,Chen J,Wang X Y. 2010. Tectonic evolution of Songliao basin and the prominent tectonic regime transition in eastern China[J]. Geological Review,56(2):180–195 (in Chinese).
侯贺晟,王成善,张交东,马峰,符伟,王璞珺,黄永建,邹长春,高有峰,高远,张来明,杨瑨,国瑞. 2018. 松辽盆地大陆深部科学钻探地球科学研究进展[J]. 中国地质,45(4):641–657. doi: 10.12029/gc20180401 Hou H S,Wang C S,Zhang J D,Ma F,Fu W,Wang P J,Huang Y J,Zou C C,Gao Y F,Gao Y,Zhang L M,Yang J,Guo R. 2018. Deep continental scientific drilling engineering in Songliao basin:Progress in earth science research[J]. Geology in China,45(4):641–657 (in Chinese).
胡望水,吕炳全,张文军,毛治国,冷军,官大勇. 2005. 松辽盆地构造演化及成盆动力学探讨[J]. 地质科学,40(1):16–31. Hu W S,Lü B Q,Zhang W J,Mao Z G,Leng J,Guan D Y. 2005. An approach to tectonic evolution and dynamics of the Songliao basin[J]. Chinese Journal of Geology,40(1):16–31 (in Chinese).
嵇少丞,王茜,杨文采. 2009. 华北克拉通泊松比与地壳厚度的关系及其大地构造意义[J]. 地质学报,83(3):324–330. doi: 10.3321/j.issn:0001-5717.2009.03.002 Ji S C,Wang Q,Yang W C. 2009. Correlation between crustal thickness and Poisson’s ratio in the North China craton and its implication for lithospheric thinning[J]. Acta Geologica Sinica,83(3):324–330 (in Chinese).
李恩泽,刘财,张良怀,曾昭发. 2012. 松辽盆地地震构造与地震活动相关性研究[J]. 地球物理学进展,27(4):1337–1349. doi: 10.6038/j.issn.1004-2903.2012.04.007 Li E Z,Liu C,Zhang L H,Zeng Z F. 2012. The correlation of structure and earthquake in Songliao basin[J]. Progress in Geophysics,27(4):1337–1349 (in Chinese).
李国良. 2016. 瑞雷波椭圆率的测定与在反演S波速度结构中的应用[D]. 北京: 中国石油大学（北京）: 14–28. Li G L. 2016. Measurement of Rayleigh Wave Ellipticity and Its Application to the Joint Inversion of High-Resolution S-Wave Velocity Structure[D]. Beijing: China University of Petroleum （Beijing）: 14–28 （in Chinese）.
李国良. 2019. 利用被动源数据联合反演盆地3D速度结构[D]. 北京: 中国石油大学（北京）: 47–69. Li G L. 2019. Joint Inversion of Basin-Wide 3D Sedimentary Structure With Passive Seismic Data[D]. Beijing: China University of Petroleum （Beijing）: 47–69 （in Chinese）.
李英宾,李毅,魏滨,刘波,张占彬,杨明. 2019. CSAMT和浅层地震在松辽盆地西南部铀矿勘查中的应用[J]. 地质与勘探,55(6):1442–1451. Li Y B,Li Y,Wei B,Liu B,Zhang Z B,Yang M. 2019. Application of CSAMT and shallow seismic reflection to uranium exploration in southwestern Songliao basin[J]. Geology and Exploration,55(6):1442–1451 (in Chinese).
林畅松,张燕梅. 1995. 拉伸盆地模拟理论基础与新进展[J]. 地学前缘,2(3/4):79–88. Lin C S,Zhang Y M. 1995. Quantitative stretching models and computer simulation of rift basin[J]. Earth Science Frontiers,2(3/4):79–88 (in Chinese).
刘德来,陈发景,关德范,唐建人,刘翠荣. 1996. 松辽盆地形成、发展与岩石圈动力学[J]. 地质科学,31(4):397–408. Liu D L,Chen F J,Guan D F,Tang J R,Liu C R. 1996. A study on lithospheric dynamics of the origin and evolution in the Songliao basin[J]. Chinese Journal of Geology,31(4):397–408 (in Chinese).
马海超,储日升,盛敏汉,危自根. 2020. 利用深源近震高频Ps转换波震相研究松辽盆地沉积层结构[J]. 大地测量与地球动力学,40(2):214–220. Ma H C,Chu R S,Sheng M H,Wei Z G. 2020. Sedimentary structures of the Songliao basin using high-frequency Ps converted wave from local deep earthquakes[J]. Journal of Geodesy and Geodynamics,40(2):214–220 (in Chinese).
王璞珺,刘海波,任延广,万晓樵,王树学,瞿雪姣,蒙启安,黄永建,黄清华,高有峰,王成善. 2017. 松辽盆地白垩系大陆科学钻探“松科2井”选址[J]. 地学前缘,24(1):216–228. Wang P J,Liu H B,Ren Y G,Wang X Q,Wang S X,Qu X J,Meng Q A,Huang Y J,Huang Q H,Gao Y F,Wang C S. 2017. How to choose a right drilling site for the ICDP Cretaceous Continental Scientific Drilling in the Songliao basin (SK2),Northeast China[J]. Earth Science Frontiers,24(1):216–228 (in Chinese).
王仁涛,李志伟,包丰,谢军,赵建忠. 2019. 松辽盆地沉积层结构的短周期地震背景噪声成像研究[J]. 地球物理学报,62(9):3385–3399. doi: 10.6038/cjg2019M0144 Wang R T,Li Z W,Bao F,Xie J,Zhao J Z. 2019. S-wave velocity structure of sediment in Songliao basin from short-period ambient noise tomography[J]. Chinese Journal of Geophysics,62(9):3385–3399 (in Chinese).
危自根,陈凌. 2012. 东北地区至华北北缘地壳结构的区域差异:地壳厚度与波速比的联合约束[J]. 地球物理学报,55(11):3601–3614. doi: 10.6038/j.issn.0001-5733.2012.11.009 Wei Z G,Chen L. 2012. Regional differences in crustal structure beneath northeastern China and northern North China Craton:Constraints from crustal thickness and vP/vS ratio[J]. Chinese Journal of Geophysics,55(11):3601–3614 (in Chinese).
危自根,储日升,陈凌. 2015. 华北克拉通地壳结构区域差异的接收函数研究[J]. 中国科学:地球科学,45(10):1504–1514. Wei Z G,Chu R S,Chen L. 2015. Regional differences in crustal structure of the North China Craton from receiver functions[J]. Science China Earth Sciences,58(12):2200–2210. doi: 10.1007/s11430-015-5162-y
武岩. 2011. 利用接收函数方法研究华北克拉通地壳上地幔结构[D]. 北京: 中国地震局地球物理研究所: 25–39. Wu Y. 2011. The Structure of the Crust and Upper Mantle in North China Craton From Teleseismic Receiver Function[D]. Beijing: Institute of Geophysics, China Earthquake Administration: 25–39 （in Chinese）.
谢振新,吴庆举,周仕勇,朱敏. 2018. 兴蒙造山带诺敏河火山群地壳厚度与波速比研究[J]. 地球物理学报,61(12):4805–4816. doi: 10.6038/cjg2018M0197 Xie Z X,Wu Q J,Zhou S Y,Zhu M. 2018. Study of crustal thickness and vP/vS ratio beneath the Nuomin River volcanoes[J]. Chinese Journal of Geophysics,61(12):4805–4816 (in Chinese).
杨宝俊,穆石敏,金旭,刘财. 1996. 中国满洲里—绥芬河地学断面地球物理综合研究[J]. 地球物理学报,39(6):772–782. doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1996.06.007 Yang B J,Mu S M,Jin X,Liu C. 1996. Synthesized study on the geophysics of Manzhouli-Suifenhe geoscience transect,China[J]. Chinese Journal of Geophysics,39(6):772–782 (in Chinese).
姚志祥,王椿镛,曾融生,楼海,周民都. 2014. 利用接收函数方法研究西秦岭构造带及其邻区地壳结构[J]. 地震学报,36(1):1–19. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2014.01.001 Yao Z X,Wang C Y,Zeng R S,Lou H,Zhou M D. 2014. Crustal structure in western Qinling tectonic belt and its adjacent regions deduced from receiver functions[J]. Acta Seismologica Sinica,36(1):1–19 (in Chinese).
余嘉顺,曹俊兴,鲍新毅,黄跃. 2003. 表面低速层对勘探地震横波波形影响的模拟研究[J]. 成都理工大学学报(自然科学版),30(6):583–587. doi: 10.3969/j.issn.1671-9727.2003.06.006 Yu J S,Cao J X,Bao X Y,Huang Y. 2003. A modeling of the effects of ground surface weathering layers on reflected shear waves in seismic exploration[J]. Journal of Chengdu University of Technology (Science &Technology Edition)
,30(6):583–587 (in Chinese). 张广成,吴庆举,潘佳铁,张风雪,余大新. 2013. 利用H-K叠加方法和CCP叠加方法研究中国东北地区地壳结构与泊松比[J]. 地球物理学报,56(12):4084–4094. doi: 10.6038/cjg20131213 Zhang G C,Wu Q J,Pan J T,Zhang F X,Yu D X. 2013. Study of crustal structure and Poisson ratio of NE China by H-K stack and CCP stack methods[J]. Chinese Journal of Geophysics,56(12):4084–4094 (in Chinese).
张毅. 2019. 应用接收函数方法研究中国东部壳幔间断面结构[D]. 北京: 中国地质大学（北京）: 29–41. Zhang Y. 2019. Study of the Crust-Mantle Discontinuity Structure in Eastern China With Receiver Function Method[D]. Beijing: China University of Geosciences （Beijing）: 29–41 （in Chinese）.
周庆华,冯子辉,门广田. 2007. 松辽盆地北部徐家围子断陷现今地温特征及其与天然气生成关系研究[J]. 中国科学:D辑,37(增刊2):177–188. Zhou Q H,Feng Z H,Men G T. 2008. Present geotemperature and its suggestion to natural gas generation in Xujiaweizi fault-depression of the northern Songliao basin[J]. Science in China:Series D,51(1):207–220.
朱洪翔,田有,刘财,冯晅,杨宝俊,刘才华,刘廷,马锦程. 2017. 中国东北地区高分辨率地壳结构:远震接收函数[J]. 地球物理学报,60(5):1676–1689. doi: 10.6038/cjg20170506 Zhu H X,Tian Y,Liu C,Feng X,Yang B J,Liu C H,Liu T,Ma J C. 2017. High-resolution crustal structure of Northeast China revealed by teleseismic receiver functions[J]. Chinese Journal of Geophysics,60(5):1676–1689 (in Chinese).
朱洪翔,田有,刘财,冯晅. 2018. 沉积盆地地区地壳结构估计:预测反褶积方法消除接收函数多次波混响[J]. 地球物理学报,61(9):3664–3675. doi: 10.6038/cjg2018L0152 Zhu H X,Tian Y,Liu C,Feng X. 2018. Estimation of the crustal structure beneath the sedimentary basin:Predictive deconvolution method to remove multiples reverberations of the receiver function[J]. Chinese Journal of Geophysics,61(9):3664–3675 (in Chinese).
Bao Y F,Niu F L. 2017. Constraining sedimentary structure using frequency-dependent P wave particle motion:A case study of the Songliao basin in NE China[J]. J Geophys Res,122(11):9083–9094. doi: 10.1002/2017JB014721
Christensen N I,Mooney W D. 1995. Seismic velocity structure and composition of the continental crust:A global view[J]. J Geophys Res,100(B6):9761–9788. doi: 10.1029/95JB00259
Gilbert F,Backus G E. 1966. Propagator matrices in elastic wave and vibration problems[J]. Geophysics,31(2):326–332. doi: 10.1190/1.1439771
Graves R W,Pitarka A,Somerville P G. 1998. Ground-motion amplification in the Santa Monica area:Effects of shallow basin-edge structure[J]. Bull Seismol Soc Am,88(5):1224–1242.
Guo Z,Chen Y J,Ning J Y,Feng Y G,Grand S P,Niu F L,Kawakatsu H,Tanaka S,Obayashi M,Ni J. 2015. High resolution 3-D crustal structure beneath NE China from joint inversion of ambient noise and receiver functions using NECESSArray data[J]. Earth Planet Sci Lett,416:1–11. doi: 10.1016/j.jpgl.2015.01.044
Haskell N A. 1953. The dispersion of surface waves on multilayered media[J]. Bull Seismol Soc Am,43(1):17–34. doi: 10.1785/BSSA0430010017
He J,Wu Q J,Sandvol E,Ni J,Gallegos A,Gao M T,Ulziibat M,Demberel S. 2016. The crustal structure of south central Mongolia using receiver functions[J]. Tectonics,35(6):1392–1403. doi: 10.1002/2015TC004027
Kennett B L N,Kerry N J,Woodhouse J H. 1978. Symmetries in the reflection and transmission of elastic waves[J]. Geophys J Int,52(2):215–229. doi: 10.1111/j.1365-246X.1978.tb04230.x
Leahy G M,Saltzer R L,Schmedes J. 2012. Imaging the shallow crust with teleseismic receiver functions[J]. Geophys J Int,191(2):627–636. doi: 10.1111/j.1365-246X.2012.05615.x
Li G L,Chen H C,Niu F L,Guo Z,Yang Y J,Xie J. 2016. Measurement of Rayleigh wave ellipticity and its application to the joint inversion of high-resolution S wave velocity structure beneath Northeast China[J]. J Geophys Res,121(2):864–880. doi: 10.1002/2015JB012459
Lin C S,Li S T,Zhang Q M. 1997. Lithospheric stretching,subsidence and thermal history modeling:Application to Yinggehai,Qiongdongnan and Songliao basins in East China[J]. J China Univ Geosci,8(1):83–89.
McKenzie D. 1978. Some remarks on the development of sedimentary basins[J]. Earth Planet Sci Lett,40(1):25–32. doi: 10.1016/0012-821X(78)90071-7
Ren J Y,Tamaki K,Li S T,Zhang J X. 2002. Late Mesozoic and Cenozoic rifting and its dynamic setting in eastern China and adjacent areas[J]. Tectonophysics,344(3/4):175–205.
Tao K,Liu T Z,Ning J Y,Niu F L. 2014a. Estimating sedimentary and crustal structure using wavefield continuation:Theory,techniques and applications[J]. Geophys J Int,197(1):443–457. doi: 10.1093/gji/ggt515
Tao K,Niu F L,Ning J Y,Chen Y J,Grand S,Kawakatsu H,Tanaka S,Obayashi M,Ni J. 2014b. Crustal structure beneath NE China imaged by NECESSArray receiver function data[J]. Earth Planet Sci Lett,398:48–57. doi: 10.1016/j.jpgl.2014.04.043
Wei H H,Liu J L,Meng Q R. 2010. Structural and sedimentary evolution of the southern Songliao basin,Northeast China,and implications for hydrocarbon prospectivity[J]. AAPG Bull,94(4):531–564.
Wernicke B. 1985. Uniform-sense normal simple shear of the continental lithosphere[J]. Can J Earth Sci,22(1):108–125. doi: 10.1139/e85-009
Xiong X S,Gao R,Li Y K,Hou H S,Liang H D,Li W H,Guo L H,Lu Z W. 2015. The lithosphere structure of the Great Xing’an Range in the eastern Central Asian Orogenic Belt:Constrains from the joint geophysical profiling[J]. J Asian Earth Sci,113:481–490. doi: 10.1016/j.jseaes.2015.06.006
Yeck W L,Sheehan A F,Schulte-Pelkum V. 2013. Sequential H‐κ stacking to obtain accurate crustal thicknesses beneath sedimentary basins[J]. Bull Seismol Soc Am,103(3):2142–2150. doi: 10.1785/0120120290
Yu Y Q,Song J G,Liu K H,Gao S S. 2015. Determining crustal structure beneath seismic stations overlying a low-velocity sedimentary layer using receiver functions[J]. J Geophys Res:Solid Earth,120(5):3208–3218. doi: 10.1002/2014JB011610
Zhang R Q,Wu Q J,Sun L,He J,Gao Z Y. 2014. Crustal and lithospheric structure of Northeast China from S-wave receiver functions[J]. Earth Planet Sci Lett,401:196–205. doi: 10.1016/j.jpgl.2014.06.017
Zheng C,Zhang R Q,Wu Q J,Li Y H,Zhang F X,Shi K X,Ding Z F. 2019. Variations in crustal and uppermost mantle structures across eastern Tibet and adjacent regions:Implications of crustal flow and asthenospheric upwelling combined for expansions of the Tibetan Plateau[J]. Tectonics,38(7):3167–3181.
Zhu L,Kanamori H. 2000. Moho depth variation in southern California from teleseismic receiver functions[J]. J Geophys Res:Solid Earth,105(B2):2969–2980.
-
期刊类型引用(2)
1. 张笑晗，张瑞青，朱敏. 四川盆地及邻区地壳分层结构研究——基于接收函数改进的序贯H-κ叠加方法的约束. 地球物理学报. 2024(08): 2946-2962 . 
百度学术
2. 张瑞青，况春利，张笑晗，李永华. 沉积层结构被动源探测方法及其在典型盆地的应用. 地球与行星物理论评(中英文). 2023(01): 12-26 . 百度学术
其他类型引用(5)
计量
- 文章访问数: 1079
- HTML全文浏览量: 407
- PDF下载量: 228
- 被引次数: 7
