發(fā)布時(shí)間：2020-06-03 22:56

【摘要】：海峽兩岸所在的東南沿海位于歐亞板塊東南緣,是歐亞板塊和太平洋板塊相互作用的前沿地區(qū),深入探明地殼上地幔速度結(jié)構(gòu)對(duì)研究區(qū)域形成演化、地震孕育、發(fā)生以及地震預(yù)測(cè)和危險(xiǎn)性評(píng)估具有重要意義。論文采用新的方法和數(shù)據(jù),分別利用爆破數(shù)據(jù)和天然地震不同震相走時(shí)構(gòu)建了多種層次的海峽兩岸及其鄰區(qū)地殼上地幔速度結(jié)構(gòu),主要研究成果分為以下幾個(gè)部分:通過(guò)爆破資料研究地球結(jié)構(gòu)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)是震源時(shí)間和位置精確知道。利用手工拾取來(lái)自福建省地震臺(tái)網(wǎng)記錄的爆破地震初至及續(xù)至P波到時(shí)數(shù)據(jù),構(gòu)建了新的一維P波速度模型,即福建爆破模型(FJEM)。FJEM模型對(duì)走時(shí)的擬合程度要比以前模型有顯著改善。利用不同爆破地震數(shù)據(jù)組合得到穩(wěn)定相似的福建地區(qū)一維速度模型,顯示福建地區(qū)存在較簡(jiǎn)單的一維速度結(jié)構(gòu)。對(duì)爆破地震的重新定位顯示華南模型在福建地區(qū)具有較小的水平定位誤差(平均0.52±0.45km),但存在較大深度誤差(平均4.7±1.2km)。FJEM模型表現(xiàn)出與華南模型相似的水平定位能力,但是震源深度誤差更小(1.3±1.1km)。對(duì)基于FJEM模型的合成天然地震目錄的重定位,華南模型顯示臺(tái)站方位覆蓋較好的福建中部地區(qū)的水平定位誤差小,臺(tái)站方位覆蓋差的福建海岸及海峽區(qū)域水平定位誤差大,震源深度誤差則跟臺(tái)站數(shù)目及方位分布沒(méi)有顯著關(guān)系,而與發(fā)震時(shí)間誤差有互易關(guān)系。說(shuō)明地震水平定位誤差基本上受臺(tái)站方位覆蓋影響,而受參考速度模型影響不大;而在深度方面,改進(jìn)的FJEM模型不僅更加接近真實(shí)的速度結(jié)構(gòu)(擬合走時(shí)更好)而且也減小了深度誤差,因此建議在福建及其鄰近區(qū)域的日常定位中用FJEM模型替代華南模型。地殼厚度與上地幔頂部速度是研究地殼演化的重要參數(shù)。通過(guò)補(bǔ)充手工拾取大量的Pn波走時(shí)數(shù)據(jù)反演的速度結(jié)構(gòu)顯示Pn波速度異常與研究區(qū)地表構(gòu)造具有很好的相關(guān)性,表明海峽兩岸及其周邊構(gòu)造單元的形成演化與上地幔頂部的速度結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。低速區(qū)主要從沖繩海槽與東海附近穿過(guò)臺(tái)灣造山帶的中東部一直到呂宋海峽和整個(gè)菲律賓群島的整個(gè)西太平洋俯沖帶出現(xiàn),而高速區(qū)主要沿琉球俯沖帶、部分菲律賓俯沖帶、臺(tái)灣西南部的歐亞板塊俯沖帶分布以及部分洋陸邊界區(qū)域分布。研究區(qū)內(nèi)不同構(gòu)造單元的地殼厚度變化激烈,但卻與構(gòu)造單元較為吻合,包括福建在內(nèi)的華南沿海地區(qū)表現(xiàn)出較為一致的地殼厚度。臺(tái)灣島的Pn波速度和地殼厚度顯示出與地表構(gòu)造相符的線(xiàn)性分布特征,表明在西部山麓和海岸平原下的臺(tái)灣造山帶存在強(qiáng)烈?guī)r石圈尺度變形。由于臺(tái)灣造山帶地殼介質(zhì)存在強(qiáng)烈的橫向非均一性,傳統(tǒng)Pn波走時(shí)反演地殼厚度在該區(qū)域存在較大的誤差;利用臺(tái)灣三維P波速度,計(jì)算地殼速度差異對(duì)地殼厚度造成的誤差并對(duì)傳統(tǒng)Pn波獲取地殼厚度方法進(jìn)行校正,獲得了與接收函數(shù)等方法相近的結(jié)果,這是對(duì)傳統(tǒng)Pn波反演方法的有效改進(jìn)。地殼介質(zhì)非均一性對(duì)反演上地幔頂部速度和地殼厚度具有重要影響。通過(guò)對(duì)福建地區(qū)地殼上地幔速度結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)合反演,結(jié)果顯示福建地區(qū)淺層主要以高速異常特征為主,與區(qū)域內(nèi)山脈特征相對(duì)應(yīng),而在中下地殼主要以低速異常為主,區(qū)域內(nèi)速度異常與區(qū)域斷裂構(gòu)造密切相關(guān)。進(jìn)一步證實(shí)沿政和—大埔斷裂帶存在低速帶,但顯示低速異常主要出現(xiàn)在20～30 km的中下地殼部分,與前人揭示的低速異常范圍和深度相比,范圍更大,出現(xiàn)深度更深。垂直剖面揭示濱海斷裂帶與政和—大埔斷裂帶存在相似的低速異常,均為切穿地殼底部的深大斷裂。聯(lián)合反演顯示福建陸域地殼厚度為28～35 km,地殼厚度在沿海地區(qū)偏薄,向陸地區(qū)域變厚特征,與接收函數(shù)結(jié)果較為一致,且發(fā)現(xiàn)沿永安—晉江斷裂東側(cè)存在顯著地殼減薄特征。上地幔頂部速度顯示在政和—大埔斷裂帶西側(cè)以高速異常為主,在福州盆地及沿海區(qū)域表現(xiàn)為低速異常。
【圖文】：

圖１＿１福州一泉州一汕頭剖面地殼構(gòu)造圖（廖其林等，１９８８）。逡逑為了探明福建漳州地區(qū)豐富的地?zé)豳Y源及其深部背景，１９８５年中科院地球物逡逑理研究所實(shí)施了云霄一安溪地震折射剖面探測(cè)（圖１邋一２），該剖面揭示漳州地區(qū)逡逑的Ｍｏｈｏ面深度由海岸方向２９邋ｋｍ向北變化到３２邋ｋｍ，在地殼中下部存在一個(gè)低速層逡逑并觀察到可能是斷裂帶的地殼速度扭曲現(xiàn)象（熊紹柏等，１９９１）。逡逑漳逡逑云漳邐州長(zhǎng)邐安逡逑０—邐＿邋ｆ邋—邋Ｘ？ｆ邋＿逡逑■—■．－：：—■■■■邋￣￡Ｌ－：邋邐￣二—二 ＿．．．：：二二—逡逑＿邐邐邐邐邋邐■■■■■＂．邐—Ｈｒ＇ 邋邐邐ｓ邋９邐：逡逑§邋２０邋？邋ｖ邋６邋２逡逑送邐：邐邐邐逡逑■邐：逡逑ｌ邐邐Ｍｏｈｏ邐＾邋ｉ．邐１邐１１邋＇逡逑３０邐１１１１邐ｓ邐？邋Ｉ逡逑４０１邐：邐Ｌ邐＾邐［邐ｔ邐Ｉ邐｜邐ｉ邐￣￣：￣￣Ｉ邋逡逑０邐３４邐６８邐１０２邐１３６邐１７０１ｋｍ）逡逑圖１一２云霄一安溪測(cè)線(xiàn)地殼與上地幔頂部的二維速度結(jié)構(gòu)，其中粗實(shí)線(xiàn)是界面，細(xì)實(shí)線(xiàn)代逡逑表速度等值線(xiàn)（熊紹柏等，１９９１）。逡逑３逡逑

邐斷層邐0邋＊＊邐＊反射點(diǎn)逡逑圖１＿１福州一泉州一汕頭剖面地殼構(gòu)造圖（廖其林等，１９８８）。逡逑為了探明福建漳州地區(qū)豐富的地?zé)豳Y源及其深部背景，，１９８５年中科院地球物逡逑理研究所實(shí)施了云霄一安溪地震折射剖面探測(cè)（圖１邋一２），該剖面揭示漳州地區(qū)逡逑的Ｍｏｈｏ面深度由海岸方向２９邋ｋｍ向北變化到３２邋ｋｍ，在地殼中下部存在一個(gè)低速層逡逑并觀察到可能是斷裂帶的地殼速度扭曲現(xiàn)象（熊紹柏等，１９９１）。逡逑漳逡逑云漳邐州長(zhǎng)邐安逡逑０—邐＿邋ｆ邋—邋Ｘ？ｆ邋＿逡逑■—■．－：：—■■■■邋￣￡Ｌ－：邋邐￣二—二 ＿．．．：：二二—逡逑＿邐邐邐邐邋邐■■■■■＂．邐—Ｈｒ＇ 邋邐邐ｓ邋９邐：逡逑§邋２０邋？邋ｖ邋６邋２逡逑送邐：邐邐邐逡逑■邐：逡逑ｌ邐邐Ｍｏｈｏ邐＾邋ｉ．邐１邐１１邋＇逡逑３０邐１１１１邐ｓ邐？邋Ｉ逡逑４０１邐：邐Ｌ邐＾邐［邐ｔ邐Ｉ邐｜邐ｉ邐￣￣：￣￣Ｉ邋逡逑０邐３４邐６８邐１０２邐１３６邐１７０１ｋｍ）逡逑圖１一２云霄一安溪測(cè)線(xiàn)地殼與上地幔頂部的二維速度結(jié)構(gòu)，其中粗實(shí)線(xiàn)是界面，細(xì)實(shí)線(xiàn)代逡逑表速度等值線(xiàn)（熊紹柏等
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：P315.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2695523