本文關(guān)鍵詞： 速度層析成像 衰減層析成像 多道地震 板塊邊界 板間地震 周期性震顫和滑動 板內(nèi)地震 長白山板內(nèi)火山　出處：《中國科學院研究生院(海洋研究所)》2015年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：地震和火山活動是地球物質(zhì)能量循環(huán)的重要環(huán)節(jié),也是人類所需面對的主要自然災害,對這兩大地球基本過程的研究具有重要的科學和災害預警意義。本論文應用地震學成像方法(天然地震速度和衰減層析成像,人工地震偏移成像)研究對比了馬尼拉俯沖帶、卡斯卡迪亞俯沖帶、日本北海道地區(qū)俯沖帶、太平洋板塊深俯沖系統(tǒng)以及美國新馬德里板內(nèi)地震帶等地震火山活躍區(qū)域。主要取得了以下的主要研究成果和發(fā)現(xiàn)：1)整合馬尼拉俯沖帶地區(qū)的21條多道地震剖面和6條OBS剖面的觀測結(jié)果,揭示了馬尼拉海溝北段輸入板塊在地殼屬性、基底埋深、沉積物厚度等方面的差異。對比發(fā)現(xiàn),輸入板塊的性質(zhì)差異和該地區(qū)的地震活動性差異存在空間關(guān)聯(lián),這一結(jié)果有助于對該俯沖帶孕震能力的評估;2)獲取了美國西海岸卡斯卡迪亞俯沖帶地區(qū)的三維速度結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,該俯沖帶板塊交界處的速度結(jié)構(gòu)以及斷層行為均存在分段分布特征。輸入板塊年齡的分段特征使得發(fā)生在俯沖系統(tǒng)中的板塊脫水、蛇紋石化過程存在差異,進而引起了板塊邊界處含水程度的差異,導致板塊交界斷層處摩擦性質(zhì)的變化,最終導致了斷層行為(ETS,以及地震)的分段特征；3)獲取了日本北海道地區(qū)的三維P波和S波速度結(jié)構(gòu)以及P波和S波的衰減結(jié)構(gòu)。結(jié)果清晰地表明,和島弧火山相關(guān)的高溫地幔上升流表現(xiàn)為低波速、高衰減特征,俯沖的太平洋板塊表現(xiàn)為高波速、低衰減特征。在北海道地區(qū)的火山弧缺口下,地幔楔的深度和結(jié)構(gòu)明顯變化,揭示出該地區(qū)巖漿活動明顯低于兩側(cè)的原因；4)獲取了美國中部新馬德里板內(nèi)地震帶深部的三維速度結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示,在新馬德里地震帶下巖石圈地幔150-250 km深度處存在明顯的低速異常體。該異常體代表了巖石圈地幔中的薄弱帶,使得該地震帶區(qū)別于其周圍的板內(nèi)區(qū)域。這一結(jié)果為解釋板內(nèi)地震成因提供了新的視角；5)獲取了東北亞地區(qū)的太平洋板塊深俯沖系統(tǒng)的三維速度結(jié)構(gòu),結(jié)果清晰地表明,長白山板內(nèi)火山下的高溫低波速異常發(fā)源于太平洋滯留板塊之上的大地幔楔內(nèi),長白山火山的起源與滯留板塊的脫水及大地幔楔內(nèi)的熱上升流密切相關(guān)。
[Abstract]:Earthquake and volcanic activity are important links in the earth's material and energy cycle, and they are also the main natural disasters that human beings have to face. The study of these two basic processes of the earth is of great significance in science and disaster warning. In this paper, seismic imaging methods (natural seismic velocity and attenuation tomography, artificial seismic migration imaging) are applied to study and contrast the Manila subduction zone. Kass Khatthiya subduction zone, Hokkaido subduction zone, Japan, The deep subduction system of the Pacific plate and seismovolcanic active areas such as the New Madrid intraplate seismic belt, USA. The main research results and findings are as follows: 1) Integration of 21 multichannel seismic profiles in the Manila subduction zone. And 6 OBS profiles, The differences in crustal properties, basement depth and sediment thickness of the input plate in the northern segment of the Manila trench are revealed. It is found that there is a spatial correlation between the properties of the input plate and the difference of seismicity in the region. The results are helpful to evaluate the seismogenic capacity of the subduction zone and obtain the three-dimensional velocity structure of the Cas#internal_person0# subduction zone on the west coast of the United States. The velocity structure and fault behavior at the boundary of the subduction zone are segmented, and the age of the input plate makes the plate dewatering and serpentine petrochemical processes in the subduction system are different. The difference of water content at the plate boundary leads to the change of the friction property at the plate boundary fault. Finally, the segmented characteristics of ETS (and the earthquake) resulted in the fault behavior.) the 3-D P wave and S wave velocity structure and the attenuation structure of P wave and S wave in Hokkaido area, Japan, were obtained. The results clearly show that, The high temperature mantle upwelling associated with island arc volcanoes is characterized by low wave velocity and high attenuation, while the subducted Pacific plate shows high wave velocity and low attenuation. Under the arc gap in Hokkaido, the depth and structure of mantle wedge change obviously. It is revealed that the magmatic activity in this area is obviously lower than that on both sides.) the 3-D velocity structure of the deep part of the New Madrid intraplate seismic belt in the central United States is obtained. The results show that, There is a low velocity anomaly in the lithospheric mantle at a depth of 150-250 km below the New Madrid seismic belt, which represents the weak zone in the lithospheric mantle. This result provides a new angle of view for explaining the origin of intraplate earthquakes. (5) the 3-D velocity structure of the Pacific plate deep subduction system in Northeast Asia is obtained. The results clearly show that, The high temperature and low wave velocity anomalies at the bottom of the plate of Changbai Mountain originated in the large mantle wedge above the Pacific stranded plate. The origin of the Changbai Mountain volcano is closely related to the dehydration of the stranded plate and the thermal upwelling in the great mantle wedge.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(海洋研究所)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P315

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉光夏;;板塊邊界惹大禍[J];百科知識;2005年23期

2 E.伯格 ,G.H.薩頓 ,干成;板塊邊界隆起邊緣和沉降邊緣地震活動的相互動力作用[J];地質(zhì)地球化學;1978年10期

3 Dallas Abbott;沈政威;;24億年前全球板塊邊界的長度[J];海洋地質(zhì)譯叢;1990年03期

4 瀨野徹三;張維德;;日本附近的新板塊邊界和50萬年前的變動[J];海洋地質(zhì)譯叢;1987年05期

5 伍吉倉,陳永奇;一種板塊邊界斷層運動的力學模型[J];地殼形變與地震;2000年02期

6 陳宏德;東亞的構(gòu)造和北海道西南近海地震[J];國際地震動態(tài);1995年02期

7 黃立人,郭良遷;地球表層運動和變形的GPS描述[J];地學前緣;2003年S1期

8 王駿;發(fā)生在巖石圈板塊邊界各過程間的相互關(guān)系[J];世界地質(zhì);1996年03期

9 張寶紅;美國的板塊邊界觀測(PBO)計劃[J];大地測量與地球動力學;2004年03期

10 張西光;李健;和順;;板塊邊界模型PB2002與建立中國板塊邊界模型的設想[J];大地測量與地球動力學;2009年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 俞言祥;許忠淮;汪素云;;利用應力方向反演西南及附近地區(qū)板塊邊界作用力[A];中國地震學會第四次學術(shù)大會論文摘要集[C];1992年

2 許忠淮;汪素云;俞言祥;;根據(jù)應力方向有限元法反演板塊邊界作用力[A];1991年中國地球物理學會第七屆學術(shù)年會論文集[C];1991年

3 黃璽瑛;魏東平;;全球板塊邊界附近應力場短波分量分析[A];中國地球物理學會年刊2002——中國地球物理學會第十八屆年會論文集[C];2002年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 南方周末記者 呂宗恕　南方周末實習生 張晴;地球進入“震痛”期?[N];南方周末;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳傳緒;板塊邊界及板塊內(nèi)部地震火山活動區(qū)的地震層析成像研究[D];中國科學院研究生院(海洋研究所);2015年

，

本文編號：1510935