一、中国东部地壳、上地幔横波品质因子的三维层析成像(论文文献综述)
佘昱阳[1](2021)在《利用气枪震源及背景噪声方法研究地下浅层精细结构》文中提出局部尺度(几公里至几十公里)的地下浅层结构研究对资源能源开发以及地震地质灾害预防都有着重要意义。获取高精度的速度结构模型能够为我们区域研究提供大量有效信息,并为后续相关工作奠定重要基础。主动源和被动源地震成像方法是我们研究区域结构的有力武器,例如基于气枪震源的主动源方法和基于背景噪声的被动源方法已经广泛得被应用于区域结构成像研究中。前人通过这些方法在长江中下游地区和云南宾川盆地区域已经开展了多项成像研究工作。但由于数据和方法的局限性,仍有大量问题没有解决。例如,长江中下游区域缺乏可靠的浅地表横波速度模型,宾川盆地程海断裂低速区的深度延展尚不明确。我们通过对资料处理技术的进一步发展和对研究方法的适当选取,成功获取了两个研究区域浅部结构的精细模型,为认识区域构造、矿产资源的分布、地震灾害的评估提供了重要的模型基础。为了获取长江中下游地区浅地表三维横波速度结构,我们利用密集台阵记录的大容量气枪实验的数据,开展了面波成像的工作。针对该区域噪声水平较高,面波能量较弱的特点,我们发展了基于质点运动轨迹分析的群速度频散提取流程。通过该方法,我们解决了群速度-周期能量图存在混淆的难题,并成功提取出了0.1-1.6 s周期范围的高频瑞利面波群速度频散数据。利用三维面波直接反演方法获取了研究区域地下1 km内的三维横波速度模型。这也是首次将气枪数据中的面波信号提取并应用于成像工作,大大提高了对数据的利用率,弥补了该区域浅部精细横波速度模型的缺失。我们的结果也很好的指示了矿产资源和低速沉积的分布。在宾川盆地区域,我们首先利用主动源气枪信号和密集二维台阵,对该区域波传播特征进行了仔细研究,进而通过波传播方向偏离大圆路径的程度来研究地下速度异常体的分布。我们选取了 12个子台阵共67个台站,通过基于台阵的波束形成法和基于单台的协方差矩阵法进行波传播方向的研究。两种方法展示了类似的结果,即宾川盆地区域的波传播特征十分复杂,传播方位角存在最大可达30°的偏转。这个结果显示了该区域地壳浅部结构存在强烈的横向非均匀性。为了进一步定量分析该区域速度异常的大小和分布,我们进行了背景噪声面波成像的研究。我们利用二维面状台阵共计381个台站,提取了 0.1-5.0 s的群速度频散曲线,通过三维面波直接反演方法获取了宾川地区地壳浅部三维横波速度结构模型。由于台站数目较多,射线覆盖密集,我们在浅部0-3 km都有较高的分辨能力。通过和地质构造背景相对比,我们清晰地发现,浅部1 km内的低速分布主要和第四纪沉积相关,而高速异常则对应于二叠纪玄武岩。区域内密集分布的断层系统对3km以内的速度结构分布都有重要影响,正断层的拉张作用对低速异常条带的形成起到了重要贡献。此外,程海断裂南段倾向由北往南逐渐变缓的变化特征,体现了断层性质由走滑向拉张的转变,反映了区域地块旋转变形的特征。三维背景噪声成像研究展示了宾川盆地区域的结构主要受断层带的控制,而要进一步研究断层带对区域结构的影响则有赖于精细的断层带结构模型。尽管前人对断裂带的结构进行了大量研究,但由于缺乏深度分辨率,往往难以准确约束断层带低速界面的深度。我们利用宾川地区跨程海断裂的密集线性台阵,通过噪声干涉成功恢复了台站下方的反射P波信号及沉积界面的深度,采用噪声谱比方法成功地获得了测线下方的共振频率,并进一步估计了沉积层厚度,发现程海断裂下方存在约3 km宽及1 km深的倒梯形低速区,并揭示了低速边界的横向变化。此外,我们基于远震尾波干涉和噪声干涉的结果还展示了对断层带深部结构的探测潜力。本文通过不同的方法和资料处理流程对局部尺度地下浅层结构进行了成像研究,弥补了对长江中下游区域和宾川盆地区域研究的不足,帮助我们进一步了解这些区域的地下资源分布及构造特征。
杨元[2](2021)在《青藏高原东缘地壳上地幔横波速度和各向异性结构研究》文中研究表明青藏高原是世界上面积最大、海拔最高、最年轻的高原。大约在50百万年以前,印度板块与欧亚板块发生了碰撞,形成了举世瞩目的喜马拉雅造山带和青藏高原,并由此带来了青藏高原地壳的大规模缩短与抬升,导致地壳和上地幔物质发生了大规模的变形。在过去的几十年间里,很多学者利用多种地球物理学、地质学和地球化学方法对青藏高原展开了大量的研究,得到了很多成果,对青藏高原的隆升和变形机制的认识有了很大的提高,并提出了多种假说,但是仍然存在很多争议。青藏高原东部地区是青藏高原物质运移的主要通道区域,该区域有多个大型走滑断裂带和缝合带,这些构造在青藏高原的演化和物质运移过程中发挥着重要作用。因此,研究青藏高原东部的地壳和上地幔速度结构对于我们进一步了解青藏高原的构造演化非常必要。面波成像是研究地壳上地幔横波速度结构和变形机制的核心方法之一。过去的十多年间,背景噪声互相关技术得到了很大的发展,通过这种方法可以提取出中短周期的面波频散,而传统的地震面波方法可以有效提取出中长周期的面波频散,二者结合在一起可以更好地获得地壳和上地幔的速度结构。本论文聚焦于青藏高原东部地区的三维速度结构和变形特征研究,通过背景噪声和地震面波三维成像方法来获得青藏高原东北缘和东南缘的三维横波速度结构和各向异性特征,进而研究青藏高原东部的变形特征及可能存在的动力学机制。本论文首先将青藏高原东北缘地区的地震面波频散数据与背景噪声面波频散数据结合起来,采用面波成像各向同性及方位各向异性的一步反演方法,更好地约束了青藏高原东北缘地壳上地幔的三维横波速度结构和方位各向异性。结果显示青藏高原羌塘块体和松潘甘孜块体中下地壳存在大面积的低速异常区,深部地壳物质可能存在部分熔融;松潘甘孜块体北部和羌塘块体的上地幔顶部低速异常,可能是岩石圈拆沉后软流圈物质上涌引起的。东北缘地壳中的方位各向异性快波方向受大型走滑断层运动与区域应力场作用的影响;在上地幔,方位各向异性主要受上地幔软流圈物质运动的影响。我们认为在东北缘地区可能并不存在跨过昆仑断层的东北向壳内物质通道流。其次,我们利用青藏高原东南缘小江断裂带及其周边区域的密集台阵的三分量连续波形数据,基于噪声互相关函数提取到了 5-35s瑞利波和勒夫波的相速度频散曲线。我们采用瑞利波和勒夫波频散数据直接联合反演三维横波速度径向各向异性结构的新方法,获得了研究区域的地壳三维横波速度结构和径向各向异性模型。结果显示上地壳和中下地壳主要分别表现为负的和正的径向各向异性特征,这意味着变形模式随深度发生显着变化。沿着小江断裂带,上地壳的负径向各向异性可能与其北部相对于南部的相对较高的断层滑移速率有关。在地壳中部,绿汁江断裂带成为研究区域西部相对较硬区域和东部相对较弱区域的边界。在绿汁江断裂带以西,中下地壳的高速和正径向各向异性特征可能与二叠纪峨眉山大火成岩省形成时期上地幔岩浆上侵至地壳内,之后冷却固结密切相关。我们的模型有助于约束小江断裂带区域地壳薄弱带的详细几何形状,并为主要断裂在区域构造演化中的作用提供新的见解。最后,我们还利用小江断裂带密集台阵提取的瑞利波相速度频散数据反演了研究区域三维横波速度结构和方位各向异性特征。我们发现小江断裂带中地壳存在明显的低速区,且低速区穿过了红河断裂带。低速区内方位各向异性由上地壳的NW-SE变为中下地壳的NE-SW向,这可能与中地壳低速物质通道流密切相关。绿汁江断裂带两侧的中下地壳速度结构和方位各向异性快波方向变化明显,可能与峨眉山大火成岩省的形成有关。本论文从多个角度对青藏高原东北缘和东南缘的地壳和上地幔速度结构和变形特征进行了研究,我们的结果对认识青藏高原东缘的构造演化提供了重要的地震学约束,也为后期进一步的研究提供了重要的参考模型。
吴高雄[3](2020)在《基于频率-贝塞尔变换方法从背景噪声中提取高阶面波频散曲线并反演美国大陆三维横波速度结构》文中研究指明地震面波含有地球内部结构信息,它的频散信息可以被用来反演地球内部的横波速度结构。地震背景噪声技术不受地震震源时空分布的限制,通过对环境或地震背景噪声数据进行互相关,获得两个台站之间的近似格林函数,然后通过f-k变换、窄带滤波和时频分析等方法获取频散曲线。它不仅拓宽了提取地震面波频散信息的途径,而且具有横向分辨率高的优势,已经在密集台站中得到了广泛应用。与地震面波反演成像方法一样,背景噪声反演成像是一个非线性反演问题。反演结果通常具有非唯一性。通过增加独立的约束信息,可以降低甚至彻底克服反演结果的非唯一性。以往背景噪声面波反演成像方法基本上都是基于基阶频散信息进行的,尽管相较于天然地震面波成像取得了极大成功,也获得了广泛的应用,但反演结果的非唯一性仍然限制了成像结果的分辨率和可靠性的进一步提升。为了解决这一问题,陈晓非领导的科研团队最近提出了频率-贝塞尔变换方法(Wang,Wu&Chen,2019;Wu etal.,2020)可以从地震背景噪声中系统地提取出包含高阶信息在内的多阶面波频散能量谱。本文的研究中,基于该方法提取的基阶和高阶面波频散信息被应到了地下横波速度反演,有效地约束和解决了该非线性反演问题的非唯一性和不稳定性。本研究首先将该方法应用于美国大陆地区的3个小阵列,研究了该方法的可行性和优势。本研究首先使用频率-贝塞尔变换方法从背景噪声数据中获得了大量高质量的频散信息,这些信息包含频散能量在0.01Hz-0.5Hz的连续基阶面波频散曲线和同时至少能达到第三高阶的频散信息。然后,利用基于频散曲线相速度对介质参数敏感核分析的拟牛顿法反演了横波速度结构。最后,通过加入高阶面波频散信息后,对反演结果的收敛性和稳定性进行了验证。结果表明:只用基阶面波频散曲线反演横波速度时,当初始模型偏离真实模型比较大时,迭代容易陷入局部极小值,从而得到不稳定的结果,但是加入第二高阶面波频散信息后,计算结果的不稳定性得到了明显的消除。本研究然后将该方法进一步的应用于全美国的台阵。根据USArray台阵自西向东移动的规律,本研究将美国大陆分成9个大型阵列,每个阵列包含约350个宽频带地震仪,并且计算半年连续波形记录的互相关函数,然后按天数进行叠加。在每个大型阵列里,选取5°×7°和6°×8°的子阵列,均以步长为1°在大阵列里面前后左右移动,当互相关系数的两个台站均在同一个子阵列时,就把该互相关系数作为子阵列的互相关系数。计算子阵列的所有台站坐标中心作为中心点来代替子阵列,最终可以得到由中心点组成的0.5°×0.5°网格。我们对每一个子阵列的互相关系数做频率-贝塞尔变换得到频散能量图,从而得到每一个中心点的频散能量图。我们得到了 2-150s的美国大陆的基阶面波相速度图。通过对比发现,相同大小的子阵列以不同步长移动得到的相速度图几乎一样,不同大小的子阵列以相同步长移动得到的相速度图也非常类似。在多个面波周期上,基阶面波相速度图与前人的研究结果吻合地较好。除了宽频带的基阶面波相速度图外,我们还得到了在较高频段的一阶、二阶和三阶面波相速度图,并且标定了相速度值的坐标位置。最后,本研究在确定相速度信息后,对每个中心点用拟牛顿法反演一维横波速度结构,并且使用简单-克里金插值方法构建了 0.25°×0.25°网格范围内的0-150公里的美国大陆地下三维横波速度模型。该研究得到的三维横波速度结构在总体上与前人的结果类似,在低速区的细节上有更多的新发现。美国西部地区中下地壳出现明显的大范围低速区,比如Basin and Range地区和Yellowstone/Snake River Plains地区;经过与前人的诸多研究成果对比后我们确定美国大陆西部中下地壳存在地壳流,同时存在地壳流体通道。而在上地幔浅部,整个美国大陆70-120公里深度的岩石圈内存在横波速度负梯度带,在40公里内横波速度下降了2%-10%。我们认为在美国大陆东部的克拉通地区70-100公里深度存在岩石圈中部不连续面(mid-lithospheric discontinuities,MLD),而在落基山脉以西的美国西部地区60-90公里深度存在岩石圈和软流圈的边界(Lithosphere-Asthhenosphere Boundary,LAB),并且LAB和MLD重合了不能区分。我们在深度方向厘定的低速区对岩石圈构造,板块运动和大陆动力学都有非常重要的意义。
刘森[4](2020)在《地震Lg波衰减测量方法及其在中国东北和云南地区的应用研究》文中认为中国东北地区及邻区是西太平洋构造带、北美大陆板块与中亚造山带、中朝、扬子板块等交汇部位,在泛大陆拼合、裂解的宏观背景下中-新生代以来经历了多次构造事件的叠加。中生代晚期,随着古海洋的闭合、板块碰撞拼接成完整的东北地区陆块,在新生代受到太平洋板块俯冲的影响。利用380个宽频带地震仪记录到的波形数据对中国东北地区及邻区进行了Lg波Q0值成像研究。反双台法能有效去除仪器响应、震源函数和场地效应的影响,获得较为准确的Q值。我们利用19862条反双台法路径Q0值,获得了该区高分辨率的Lg波Q0值图像。中国东北地区的Lg波Q0值分布和地质构造有着很好的对应。新生代火山大多位于Q0值变化较大的地区。在沉积盆地以及华北克拉通表现为低Q0值,高衰减,可能与这些地区的地壳未受到新生代构造运动的影响有关。通过对中国东北地区Lg波Q值的计算,不仅能够为该区域地壳结构的研究提供约束,也可以为核试验的监测提供基础资料。中国周边分布着数量众多的核试验场。近年来,地下核试验变得更加具有反侦察性以及隐蔽性。中国地震台网可实现对邻近试验场上发生的核试验进行区域地震监测。出于国家安全以及履行国际社会责任的考虑,都应该进行对核试验的监测和分析。地震学方法是监测地下核试验的重要手段。充分利用来自朝鲜地下核试验的数据,根据区域地震资料分析核试验参数的方法具有十分重要的意义。通过中国地震台网在中国东北地区的94个台站,结合精确的事件至台站间的路径Lg波Q值,计算出了朝鲜后五次核试验的Lg波震级。震级结果可为后续当量的计算提供依据。青藏高原由印度板块和欧亚板块相互挤压产生,其碰撞过程伴随着复杂的构造运动和深部动力过程。过去,对青藏高原的侧向挤出模式的解释主要分为刚性地块挤出模型和地壳流模型两种。云南地区所处的青藏高原东南缘在这两种模型中都被认为是青藏高原地壳物质转移的场所。本文收集了云南省及周边121个固定台站记录到的2014年5月-2019年5月间大于4.0级的470次天然地震宽频带地震记录,利用反双台法处理了6976条高质量垂直向波形数据,反演了云南地区的空间分辨率小于100km的1Hz下Lg波衰减成像。利用Lg波研究云南地区地壳的衰减特征有助于了解青藏高原构造演化和地壳动力学过程。
刘靖[5](2020)在《鄂尔多斯块体及周缘S波速度与各向异性研究》文中研究说明鄂尔多斯块体位于华北克拉通西部,新生代以来受青藏高原北东向挤压和西太平洋板块西向俯冲的拉张应力的共同作用,在其周缘发育了一系列的断陷盆地和断裂带。作为在华北新生代和现代构造活动中具有重要作用的活动块体,以及华北克拉通的重要组成部分,鄂尔多斯块体深部结构研究一直受到地球物理学家们的高度重视。本文利用中国地震科学台阵在该地区观测获得的高质量地震数据,对鄂尔多斯块体及周缘区域的壳幔S波速度结构和各向异性进行了研究,探讨了其动力学意义,获得的主要成果及认识如下:(1)利用中国地震科学探测台阵在鄂尔多斯及周边地区布设的461个地震台为期2年的地震观测资料,采用背景噪声层析成像方法,研究获得了鄂尔多斯及周边地区5-46s周期、分辨率高达0.3°*0.3°的瑞利面波相速度分布图像。(2)利用获得的相速度频散数据,使用基于贝叶斯框架下的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)非线性反演方法反演获得了地壳及上地幔顶部三维S波速度结构。结果表明,鄂尔多斯块体浅部存在明显的沉积层,且表现为西部厚,东部稍薄的特征。在上地壳,鄂尔多斯块体内部存在明显的横向不均匀性,西部的相对低速可能与新生代以来印度板块与欧亚板块碰撞导致青藏高原东北缘对块体西部边界的挤压,进而产生地壳内部不同程度的变形和破坏有关。鄂尔多斯内部中上地壳存在明显的NE向高速异常带,推测可能与鄂尔多斯块体的基底拼合有关。鄂尔多斯中下地壳和上地幔表现为显着的高速异常,该高速异常与临汾盆地、灵石隆起地区的高速异常相连接,并一直向东延伸至太行山造山带南部,表明该区域在华北克拉通破坏过程中未遭到严重破坏。兴蒙造山带南缘中上地壳速度分布具有明显的横向不均匀性,推测与整个造山过程中,不同海陆块的拼合和物质交换,以及地壳的缩短和隆升引起中下地壳界面的剧烈起伏有关。(3)利用~710个流动地震台站的SKS资料通过剪切波分裂分析获得了高分辨率的各向异性分布图像。结果显示,在鄂尔多斯块体内部各向异性总体较弱,应与块体具有较大的力学强度不易变形有关。在鄂尔多斯块体西部地区各向异性比东部地区明显偏大,且快波方向与青藏高原东北缘地区具有较好的一致性,我们推测在青藏高原扩张和挤压的影响下,块体西缘发生了明显的变形。在鄂尔多斯东北缘和山西断陷带北部存在一个快波偏振方向为NW-SE方向的狭窄区域,它与地震层析成像揭示的低速带相一致,与青藏高原对鄂尔多斯块体的NE向挤压相垂直,推测它与上地幔低速物质受青藏高原东北缘NE向挤压的远程效应有关。在山西断陷带中部存在一个明显的弱各向异性区,它与鄂尔多斯东部的弱各向异性区相接,其分布范围与地震层析成像显示的高速区相一致性,认为山西断陷带中部的岩石圈厚度和力学强度高于其南部和北部地区。在太原盆地附近EW向的各向异性快波方向自西向东具有良好的一致性,未受NE-SW走向拉张盆地影响,推测太原盆地下岩石圈地幔变形不大。兴蒙造山带区域快波偏振方向主要以NWW–SEE为主,与绝对板块的运动方向大致相同,推测各向异性可能与软流圈流动有关。然而靠近阴山造山带部分的各向异性快波偏振方向与阴山-燕山造山带走向一致,推测与兴蒙造山带南缘燕山期的构造变形残留有关。(4)利用~200个远震的SKS震相,采用切向能量最小方法,研究获得了四川盆地及周边地区512个宽频带地震台站下方的壳幔各向异性。结果显示,在四川盆地内部,平均延迟时间仅约为0.35 s,与其岩石圈较厚且不易变形有关。在四川盆地东北部,快波偏振方向与周围地区明显不同,推测原因是青藏高原地幔物质向东逃逸过程中产生的近E-W向压应力,作用在岩石圈强度相对较软的四川盆地东北部,沿右旋最大剪切方向发生了强烈变形。四川盆地西南部区域具有很强的SKS各向异性,表明该地区的岩石圈已发生了明显的变形。在川滇菱形块体内部,存在近E-W向的各向异性,其快波偏振方向几乎与其北部和南部区域的各向异性方向相垂直。我们推测该区域的岩石圈拆沉作用可能导致地幔物质的上涌和部分熔融,在近N-S向的挤压应力作用下产生近E-W方向的变形。松潘-甘孜块体南部的延迟时间明显小于北部,且快波偏振方向也与北部不同,不以NW-SE方向为主导。地震层析成像显示这里的岩石圈表现为明显的低速异常,上地幔热物质的上涌和该区域复杂的构造应力致使上地幔各向异性矿物很难沿某一特定的主导方向排列。
苟涛[6](2020)在《俯冲带深部结构、变形与孕震环境研究》文中研究说明作为一种活跃的汇聚板块边界,俯冲带产生了大量不同的地震现象,主要有慢地震和三种类型的普通地震,即上覆板块地震、板间地震和俯冲板片内地震。俯冲带地震如何产生,以及这些不同类型地震之间的共同孕震环境,仍未得到很好地理解。为了对俯冲带地震有更系统的认识,本文以三个地震为例,使用各向异性层析成像方法研究了这些不同类型地震的相关深部变形背景以及孕震环境,即属于俯冲板片内地震的2018年阿拉斯加安克雷奇地震(7.1级),属于板间地震的1964年阿拉斯加大地震(9.2级),和属于上覆板块地震的2018年北海道胆振东部地震(6.7级),同时研究了阿拉斯加地区的慢地震现象。1.为了研究俯冲板片内地震,本文获得了2018年阿拉斯加安克雷奇地震震源区的高精度三维速度模型。结果表明,主震发生在俯冲板片内部的强烈脱水区域,其震源区的泊松比值比正常板片更高。同时雅库塔特/太平洋板片平俯冲对板间变形和板内变形起着重要作用。俯冲板片内地震的震源机制解拉张轴呈东西向,这与方位各向异性快轴方向一致,表明俯冲板片内地震不仅与板片弯曲作用有关,也与大洋板块原生构造有关。2.为了研究板间地震,本文对1964年阿拉斯加大地震震源区结构不均一性进行了分析。结果显示,初始破裂发生在显示出高Vp、高Vs和高泊松比的上覆地壳下方,而较大的同震位移发生在低Vs、高泊松比异常区域,这表明该地震的产生和破裂不仅受到上覆板块结构不均一性控制,还受到了流体影响。3.为了研究上覆板块地震,本文获得了2018年胆振东部地震震源区的高精度速度和各向异性三维模型。结果表明,在北海道南部,胆振东部地震和其主要余震发生在上地幔顶部的高Vp脆性孕震区边缘。低Vs和高泊松比异常存在于震源区附近及其下方,并延伸到俯冲太平洋板片上表面,这反映的很可能是在地幔楔中上升的脱水流体。本文认为流体进入了胆振东部地震的发震断层,并诱发了主震的产生。另外,在上地幔顶部,方位各向异性快轴方向为东西向,可能反映了弧弧碰撞引起的深部地幔对流造成了地壳与上地幔之间的剪切。在东西方向的挤压应力场中,2018年胆振东部地震的发震断层发生了应变集中,并最终导致了主震的产生。4.本文揭示了慢地震产生与俯冲脱水之间的密切关系。在上、下库克湾地区,两个长周期慢滑移事件区域在地壳和地幔楔最下部主要表现为低Vs、高泊松比特征,而在两者之间则表现为低泊松比特征。这表明它们的空间分隔很可能是由俯冲板片局部区域释放的流体引起的,同时与沿板片走向的渗透率变化有关。综上所述,本文高精度的地震波速度和各向异性三维结构模型表明,板片俯冲和其相关过程控制了俯冲带的地幔对流、构造变形和地震产生。同时本文研究揭示了俯冲板片脱水及其释放流体在俯冲带不同地震现象产生中的关键作用。地震波各向异性研究有助于理解俯冲带构造变形,并为俯冲带地震的孕震环境提供了重要启示。
朱洪翔[7](2020)在《接收函数与噪声频散联合反演东北典型构造区S波速度结构》文中进行了进一步梳理地震观测是人类认识地球内部结构的有效手段之一。综合分析大量的地震观测数据,可以推测火山区的潜在危害,也可以对区域构造演化提供动力学依据。中国东北地区位于欧亚板块和太平洋板块互相作用交界处,区域内包括长白山火山、松辽盆地、大兴安岭造山带等多处典型的构造单元,这些构造单元的深部结构和形成机制一直是地震学界的研究热点,但目前仍存在许多争议:长白山火山地壳内是否存在岩浆房?岩浆的来源是什么?松辽盆地的形成与区域构造运动有什么联系?为什么松辽盆地和周边区域的深部结构存在明显的差异?这些问题仍需要进一步的研究探讨。本文利用分布在中国东北典型构造区的地震观测数据,采用接收函数和背景噪声频散曲线联合反演的方法构建区域三维S波速度模型,对以上关键科学问题进行深入研究与探讨。在方法原理部分主要包括四个方面:(1)介绍了接收函数和背景噪声方法的基本原理和数据处理方法,简述接收函数和频散曲线的提取方法;(2)介绍层状介质中接收函数与频散曲线正演模拟方法;(3)对比分析不同的面波层析成像方法的原理和适用条件;(4)给出基于线性最小二乘和非线性变维贝叶斯方法的接收函数与频散曲线联合反演的原理和实现过程。本文联合使用接收函数和背景噪声瑞雷波群速度频散曲线数据,采用变维贝叶斯反演方法获得长白山地区0-60km深度范围的S波速度结构。数据中共包括78个地震台站的12,000多个接收函数和1573条瑞雷波群速度频散曲线。接收函数H-κ叠加方法显示长白山火山附近对应较大的地壳厚度(40km)和较高的波速比(1.8)。三维S波速度模型显示,长白山地区地壳速度结构存在强烈的非均匀性,在中地壳8-15km深度范围显示低速异常,该异常在南北方向上延伸约100km;在天池火山口下方,Moho面较周边区域深5-10km,并且在地壳上地幔交界处有明显的低速异常,这可能表明幔源岩浆上涌,并依附在原始地壳上,形成新的地壳下界面,因此使Moho面深度增加。研究结果支持长白山火山的热物质来自于地幔楔的观点。利用接收函数方法研究地球深部结构时,需要大量的人工成本挑选可用的接收函数,这不利于海量数据的快速准确处理,因此,本文发展了基于深度学习的接收函数自动挑选方法。本文利用深度学习CNN和RNN网络建立深度学习模型,自动挑取接收函数,并使用MDJ台和BJT台大约20年的观测数据建立训练集和测试集,进行方法可行性试验。结果表明深度学习自动挑取的接收函数估计的地壳结构参数和人工挑取的接收函数估计的结果基本一致,说明深度学习方法在接收函数自动挑选中应用的可行性。本文提出的方法在建立固定台网接收函数自动挑选模型方面具有一定的应用价值。在监督学习CNN方法的基础上,根据实际地震观测数据的特点,针对流动台站难以提供大量数据作训练集的问题,本文提出使用半监督深度学习SGAN方法挑选接收函数,该方法只需利用较少的人工标记的数据,便可以训练准确率较高的模型,进一步缩减人工成本。本文使用SGAN方法对NECESSArray台网的接收函数进行挑选,并结合区域内已有的瑞雷波相速度和群速度频散曲线数据,对松辽盆地及其周边区域地壳上地幔的S波速度结构进行研究。结果表明松辽盆地和二连盆地地表都存在较厚的沉积层,松辽盆地中下地壳表现为高速异常,而二连盆地中下地壳为低速异常,推测松辽盆地和二连盆地的形成机制可能存在差异。大兴安岭造山带中地壳局部地区显示低速异常,预示着该区域地壳内可能存在和火山群相关的热物质。镜泊湖火山中上地壳表现为高速异常,下地壳和上地幔显示低速异常,并具有较深的莫霍面,推测镜泊湖火山下方存在上涌的地幔热物质。松辽盆地和周边区域,尤其是大兴安岭造山带深部结构的差异,可能是受到不同时期的构造作用叠加影响的结果。
张云鹏[8](2020)在《利用人工震源和密集台阵探测地壳不同尺度速度结构》文中研究表明地震波是少数能够穿透整个地球的信号之一,是研究地球结构最有效的工具。天然地震产生的地震波能量强,但时空分布的局限性和地震数目的有限性导致了研究分辨率和精度的不足,限制了其在局部性地壳结构探测中的应用。而高性能的人工震源可以主动向地下发射地震波,能提供精确的发震时刻和位置,在高精度地壳结构探测方面具有极大优势。在过去几年里,我们利用人工震源在安徽长江段、云南宾川和江西景德镇朱溪矿区陆续开展了密集台阵观测实验。在本文中,我们基于人工震源和密集台阵利用体波走时层析成像(TOMOG3D和simul2000程序)对地壳不同尺度(区域、小尺度和近地表)速度结构进行了研究,对人工震源的探测能力进行了综合评估,可为“地下明灯”计划照亮地下结构并解决重大地质问题奠定基础,并为地震灾害评估和矿产资源勘探提供依据。同时,我们将人工震源与天然地震进行了初步的联合反演,也利用气枪震源对反演后的速度模型进行了检验,可为后续开展更深入的联合反演奠定基础。本文取得的主要成果和创新认识如下:(1)利用安徽实验研究郯庐断裂带南段地壳P波和S波速度结构。我们对安徽实验气枪固定激发点手动拾取了4 118个初至P和1 906个初至S波,并加入研究区周边地震震相数据(自2008年1月~2018年5月共28 957个初至P和26 257个初至S),利用TOMOG3D程序对气枪和地震进行了初步的联合反演。总体来说,安徽实验结果表明气枪震源在探测地壳三维结构中具有很大优势。反演得到的三维速度模型在整体上与地质构造具有很好的一致性,且地震主要集中于断层附近并与低速带有很好的相关性。郯庐断裂带是控制区域异常的主要因素,两侧具有明显的速度差异。秦岭-大别造山带的超高压变质岩和长江中下游成矿带的矿区均具有高的Vp、Vs和Vp/Vs,这些高速异常可能对应于大规模的岩浆作用和成矿作用,可能与中生代岩石圈拆沉和软流圈物质的上涌相关。(2)利用人工震源和密集台阵研究朱溪矿区近地表P波速度结构。我们根据朱溪矿区998炮人工震源在密集台阵上共拾取了761 653条初至P波震相并利用simul2000程序获取了其下方高精度的浅部地壳速度结构。研究结果表明速度分布与区域地形和地质构造有很好的一致性,勘探区绝对速度模型与实验室测量结果具有相似的深度分布趋势。石炭纪和二叠纪中已探明的矿体呈现高速异常分布,且高低速边界与新元古代和石炭纪-三叠纪地层分界有很好的一致性。朱溪实验结果表明利用人工震源进行层析成像研究是矿产资源探测的有力工具,可为金属矿产的分布和储量评估提供参考。(3)利用云南宾川密集台阵研究上地壳Vp和Vp/Vs结构特征。我们根据2017年宾川密集台阵记录到的96个小震拾取了11 721和5 475条初至P波和S波震相,利用simul2000程序开展了地震重定位和体波层析成像研究,并使用气枪震源到时数据对速度模型进行了检验以表明其可靠性。研究结果表明小震活动主要集中在宾川盆地东缘断裂的弧形转折部位,并在洱海南侧呈沿NE向断裂的条带状分布现象。0 km的低速区刻画了宾川盆地的分布形态,且高低速分界在3~9 km深度与断层有很好的对应。宾川盆地东缘断裂的三维形态变化在空间上呈南北倾角大、中部倾角缓的变化特征,可能与区域地块的旋转变形过程有关。速度结构和地震重定位结果揭示近NS-NNE向断裂正逐步取代NW向构造,成为主要的区域分界断裂和控震构造。(4)利用宾川气枪台阵进行上地壳Vp结构和地震重定位研究。我们根据2011~2016年宾川气枪台阵记录到的2 344个地震48 381条初至P波震相,同样用simul2000程序开展了体波层析成像和地震重定位研究,并使用气枪震源到时数据对速度模型进行了检验。研究表明Vp成像结果与2017年密集台阵得到的高低速异常分布结果一致。重定位后的地震主要受NS-NNE向断裂的控制,集中分布于期纳走滑断裂北端、宾川盆地东缘断裂转折处、白土坡-杨公菁断裂和在洱海断裂西南侧呈四个NE向条带状分布。地震在深部分布上呈负花状,是张扭性断裂常见的构造。
彭籽壹[9](2020)在《中国中东部地区三维P波速度及各向异性结构研究》文中提出中国中东部地区构造复杂,一系列特殊构造和地质现象使该地区成为国际研究的热点。作为我国东部最重要的多金属矿物资源基地,一直以来学术界对研究地区中心的长江中下游成矿带的深部过程及成矿岩浆形成机制争论不断。本文利用研究地区国家地震台网中心固定台站及相关流动台站(共321个)记录到的479次远震事件,通过改进的多道互相关方法,得到了32728条P波到时数据。经检测板测试后,水平上采用1°×1°经纬度网格划分,并在50、100、200、300、400、500、600、700、800 km深度处设置网格,通过层析成像的方法反演得到P波速度结构和各向异性的水平切片及垂直剖面图像,其中各向异性包括方位和径向各向异性。得出相关结论如下:(1)通过分析速度异常发现,长江中下游地区下方存在着“两高一低”速度异常体,结合相关地质资料,认为浅部高速体反映了现有岩石圈,而深部则包括两个部分:上地幔底部的高速体是拆沉的岩石圈,地幔转换带中的高速体解释俯冲的太平洋板块,而上地幔中大范围的低速异常则为上涌的含水热物质。(2)根据各向异性结构,华北板块上地幔内方位快波方向为北西-南东方向,与绝对板块运动方向基本一致,表示该区域各向异性成因与地幔流动有关。俯冲的太平洋板块俯冲至中下扬子板块地幔转换带内,阻挡了其下方地幔物质的上涌。与此同时,同一深度内华夏板块大片低速物质呈北北东向方位快波方向并以上升速度为主,到达上地幔后向北迁移至扬子板块,物质运移轨迹与各向异性方向基本吻合。(3)结合前人成果以及其他地质、地球物理和地球化学资料,推测研究地区深部动力学过程如下:三叠纪时,华北克拉通与华南板块发生碰撞融合,中国东部岩石圈开始增厚。中侏罗世,受太平洋板块北西向俯冲挤压控制,中国东部岩石圈继续增厚;之后扬子板块断离,岩石圈地幔破裂,岩石圈伸展减薄并且软流圈物质大量上涌。晚侏罗世-早白垩世,下扬子地区岩石圈进一步拆沉,软流圈热物质底侵下地壳后沿断裂上升至浅部成岩成矿。
陈改杰[10](2020)在《中国东南地区地壳三维横波速度结构与构造含义》文中进行了进一步梳理中国东南地区位于欧亚大陆的东南缘,是我国有色、稀有金属、稀土、铀等矿产资源最富集的地区之一。该地区南岭成矿带和武夷成矿带的深部过程和机制长期处于研究探索中,至今还没有得到很好的回答。揭露壳幔结构和深浅构造关系,对认识成矿带深部构造背景和成矿作用具有重要意义。本文开展中国东南地区地壳三维横波速度结构成像研究,并探讨其构造含义。论文的主要工作和成果主要如下:(1)基于中国东南地区187个固定台站连续波形数据的垂直分量,经过5s-50s周期的带通滤波、归一化、频谱白噪化等预处理后进行背景噪声互相关计算及叠加,然后提取出台站间的频散曲线并筛选,最后采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得研究区地壳三维横波速度结构,并做了质量评价。(2)研究区中上地壳呈现北东--南西走向的高、低速度带相间分布,其中低速异常主要分布在江西赣州断陷盆地、江西吉安凹陷和广东河源地热资源地区,而高速异常主要分布在南岭山脉和武夷山脉地区,这与地表地质构造特征基本吻合;中下地壳呈现西北高、东南低的趋势特征,其中南岭山脉以南和武夷山脉以东表现为低速异常,其余地区表现为高速异常,这与区域构造走向基本一致。(3)赣江断裂带在中上地壳表现为低速异常,而在中下地壳是高低速异常的分界线。邵武--河源断裂带河源段在壳内表现为低速异常,这可能与该地区存在地热资源有关;而中北段在中上地壳表现为高速异常,在中下地壳表现为低速异常,说明其可能是深部物质运移的通道。政和--大浦断裂带在中下地壳表现为低速异常。上述速度异常特征表明这三条断裂带均为深大断裂。(4)南岭成矿带壳内速度分布在横向上具有不均一性,在其西侧表现为高速异常,东侧表现为低速异常,该特征可能是由成岩成矿作用的剧烈程度不同引起;武夷成矿带中上地壳总体上表现为高速异常,与武夷山脉相对应,在中下地壳存在低速异常,推测可能与太平洋板块向西俯冲有关。
二、中国东部地壳、上地幔横波品质因子的三维层析成像(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中国东部地壳、上地幔横波品质因子的三维层析成像(论文提纲范文)
(1)利用气枪震源及背景噪声方法研究地下浅层精细结构(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 基于气枪主动源的成像方法的介绍 |
1.2.1 气枪信号面波成像的研究现状及应用 |
1.2.2 基于气枪信号的波传播方向的研究现状及应用 |
1.3 基于被动源的成像方法的介绍 |
1.3.1 背景噪声面波成像方法的研究进展和应用 |
1.3.2 远震尾波干涉技术研究现状和应用 |
1.3.3 背景噪声体波干涉技术研究现状和应用 |
1.3.4 噪声谱比法的研究现状和应用 |
1.4 研究区域的背景介绍 |
1.4.1 长江中下游成矿带安徽区域 |
1.4.2 宾川盆地 |
1.5 研究工作的目的及意义 |
1.6 论文结构概述 |
第2章 基于气枪主动源面波成像的研究 |
2.1 引言 |
2.2 数据处理及反演方法 |
2.2.1 数据采集 |
2.2.2 气枪信号资料处理 |
2.2.3 三维横波速度结构反演方法 |
2.3 反演结果 |
2.3.1 初始模型和网格设置 |
2.3.2 射线路径覆盖及分辨率 |
2.3.3 三维横波速度结构 |
2.4 讨论 |
2.5 结论 |
第3章 气枪主动源波传播方向的研究 |
3.1 引言 |
3.2 研究数据及预处理 |
3.3 研究方法 |
3.3.1 波束形成法 |
3.3.2 协方差矩阵法 |
3.4 处理分析过程及结果 |
3.4.1 波束形成法 |
3.4.2 协方差矩阵法 |
3.5 讨论 |
3.6 结论 |
第4章 宾川盆地背景噪声三维横波速度成像 |
4.1 引言 |
4.2 背景噪声面波成像技术介绍 |
4.3 背景噪声数据处理及反演方法 |
4.3.1 单台数据预处理 |
4.3.2 互相关和叠加 |
4.3.3 频散曲线的提取及质量控制 |
4.3.4 反演方法 |
4.4 反演结果 |
4.4.1 初始模型和网格设置 |
4.4.2 射线路径覆盖和分辨率测试 |
4.4.3 三维横波速度结构 |
4.5 讨论 |
4.6 结论 |
第5章 跨程海断裂密集线性台阵成像 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 远震尾波干涉 |
5.2.2 背景噪声体波干涉 |
5.2.3 噪声谱比法 |
5.3 数据处理流程及成像结果 |
5.3.1 远震尾波干涉 |
5.3.2 背景噪声体波干涉 |
5.3.3 噪声谱比法 |
5.4 结果对比及讨论 |
5.4.1 断层带浅部精细结构 |
5.4.2 断层带深度结构探测 |
5.5 结论 |
第6章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(2)青藏高原东缘地壳上地幔横波速度和各向异性结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 青藏高原的构造背景 |
1.2 青藏高原地球物理研究现状 |
1.3 面波频散及面波成像 |
1.4 地震波各向异性的形成机制 |
1.5 论文研究的必要性及目的 |
1.6 论文结构概述 |
第2章 面波成像方法 |
2.1 三维横波速度反演方法 |
2.1.1 两步反演方法 |
2.1.2 直接反演方法 |
2.2 径向各向异性反演 |
2.2.1 传统的两步法 |
2.2.2 三维径向各向异性面波直接层析成像方法 |
2.3 方位各向异性反演 |
2.3.1 两步法反演方位各向异性 |
2.3.2 三维方位各向异性直接反演 |
2.4 反演TTI介质的各向异性弹性参数 |
第3章 青藏高原东北缘地壳上地幔横波速度结构和方位各向异性 |
3.1 引言 |
3.2 数据处理 |
3.2.1 资料选择 |
3.2.2 瑞利面波频散曲线的提取 |
3.2.3 面波相速度频散曲线的处理 |
3.2.4 两种方法频散曲线的融合 |
3.3 二维相速度图反演 |
3.3.1 相速度反演 |
3.3.2 相速度反演结果 |
3.4 三维横波速度反演及结果 |
3.5 讨论 |
3.5.1 中地壳横波低速异常区 |
3.5.2 下地壳横波低速异常区 |
3.5.3 上地幔横波低速异常区 |
3.5.4 地幔240km以下横波速度异常区 |
3.5.5 地壳方位各向异性的变化 |
3.5.6 上地幔方位各向异性的变化 |
3.5.7 昆仑断层的构造意义 |
3.5.8 中地壳流是否存在 |
3.5.9 动力学模型 |
3.6 结论 |
第4章 青藏高原东南缘小江断裂带区域的地壳横波速度与径向各向异性 |
4.1 引言 |
4.2 数据和方法 |
4.2.1 数据处理 |
4.2.2 反演方法 |
4.3 结果 |
4.4 讨论 |
4.4.1 与以前地球物理结果的对比 |
4.4.2 断层与弱通道区之间的关系 |
4.4.3 地球动力学解释 |
4.5 结论 |
第5章 青藏高原东南缘小江断裂带系统的地壳横波速度结构与方位各向异性 |
5.1 引言 |
5.2 三维横波速度结构反演 |
5.3 地壳三维横波速度方位各向异性反演 |
5.3.1 反演面波相速度图和方位各向异性 |
5.3.2 直接反演横波速度方位各向异性 |
5.4 讨论 |
5.4.1 与前人结果的对比 |
5.4.2 方位各向异性的变化 |
5.4.3 中地壳通道流 |
5.4.4 壳幔耦合与否 |
5.5 结论 |
第6章 结论与展望 |
6.1 青藏高原东缘结构与变形对比分析 |
6.2 总结和结论 |
6.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(3)基于频率-贝塞尔变换方法从背景噪声中提取高阶面波频散曲线并反演美国大陆三维横波速度结构(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 背景噪声研究现状 |
1.2 提取高阶面波的一些方法 |
1.2.1 近地表勘探 |
1.2.2 大尺度地球物理面波频散 |
1.2.3 面波频散和速度结构之间的关系 |
1.3 研究目的 |
1.4 论文的内容 |
第2章 频率-贝塞尔变换法及多阶面波反演理论推导 |
2.1 频率-贝塞尔变换法的推导 |
2.2 面波频散曲线敏感分析反演横波速度 |
2.2.1 敏感核方程 |
2.2.2 BFGS校正的拟牛顿迭代 |
2.3 合成数据频散曲线的反演 |
2.4 本章小结 |
第3章 单阵列面波频散分析 |
3.1 数据预处理 |
3.2 频散能量图 |
3.3 一维平均横波速度模型反演 |
3.3.1 目标函数和初始模型 |
3.3.2 反演结果 |
3.3.3 改变扰动区间范围 |
3.3.4 简化参考模型 |
3.3.5 多阶频散曲线敏感核分析 |
3.3.6 高阶频散曲线的作用 |
3.4 本章小结 |
第4章 面波相速度图 |
4.1 移动阵列法 |
4.2 初步结果 |
4.3 子阵列的移动步长和子阵列的大小对相速度的影响 |
4.4 与前人的相速度图对比 |
4.5 高阶相速度图 |
4.6 本章小结 |
第5章 美国大陆三维横波速度模型 |
5.1 美国大陆地质构造简介 |
5.2 三维横波速度模型 |
5.3 地壳低速异常和地壳流 |
5.4 岩石圈中部不连续面 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(4)地震Lg波衰减测量方法及其在中国东北和云南地区的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究思路 |
第二章 Q值研究方法 |
2.1 Q值的定义 |
2.2 Q值研究的方法 |
2.2.1 地球自由振荡Q值研究 |
2.2.2 长周期面波Q值研究 |
2.2.3 利用体波研究Q值 |
2.2.4 Lg波Q值的测定 |
2.3 几种方法比较 |
2.4 本章总结 |
第三章 中国东北地区Lg波衰减成像 |
3.1 数据收集 |
3.2 数据处理 |
3.3 Lg波Q0成像结果 |
3.4 讨论 |
3.5 本章总结 |
第四章 利用Lg波Q值测定震级 |
4.1 数据 |
4.2 m_b(Lg)震级测定方法 |
4.3 朝鲜核试验的m_b(Lg)震级测定 |
4.4 本章总结 |
第五章 云南地区Lg波Q值计算 |
5.1 云南地区区域构造特征 |
5.2 数据收集 |
5.3 数据处理及结果 |
5.4 云南地区Lg波Q_0成像结果与讨论 |
5.5 本章总结 |
第六章 成果与展望 |
6.1 论文成果 |
6.2 本研究的不足与进一步工作的展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士期间发表论文 |
(5)鄂尔多斯块体及周缘S波速度与各向异性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 鄂尔多斯块体及周边区域地质构造背景 |
1.2.1 银川盆地 |
1.2.2 河套盆地 |
1.2.3 山西盆地 |
1.2.4 渭河盆地 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 体波走时层析成像 |
1.3.2 地震各向异性研究 |
1.3.3 地震面波和背景噪声层析成像 |
1.3.4 人工地震、GPS及其他方法研究 |
1.4 主要研究内容和思路 |
1.5 论文的创新点 |
1.6 论文的章节安排 |
第二章 鄂尔多斯块体及周缘背景噪声层析成像 |
2.1 数据和方法 |
2.1.1 数据及数据处理流程 |
2.1.2 方法 |
2.2 检测板测试 |
2.3 相速度结果及与地震面波相速度结果对比 |
2.3.1 相速度结果 |
2.3.2 与基于程函方程的地震面波成像结果的对比 |
2.4 讨论 |
2.4.1 鄂尔多斯块体 |
2.4.2 河套盆地及大同火山区 |
2.4.3 山西断陷带 |
2.5 鄂尔多斯块体及周缘区域相速度小结 |
第三章 鄂尔多斯块体及周缘S波速度结构 |
3.1 方法及数据处理 |
3.1.1 方法原理 |
3.1.2 数据及处理方法 |
3.2 不同构造区的平均1-DS波速度结构 |
3.3 鄂尔多斯块体及周边区域S波速度结果 |
3.4 基于S波速度讨论 |
3.5 小结 |
第四章 鄂尔多斯块体及周缘区域的各向异性 |
4.1 方法和数据 |
4.1.1 方法 |
4.1.2 数据 |
4.2 地震各向异性结果 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 青藏高原东缘的各向异性研究 |
5.1 数据与方法 |
5.2 青藏高原东缘各向异性结果分布图 |
5.3 讨论 |
5.3.1 四川盆地地震各向异性与形变研究 |
5.3.2 西南地区内部分熔融对各向异性的影响 |
5.3.3 松潘甘孜块体和西秦岭造山带的壳幔变形 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 不足和工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
(6)俯冲带深部结构、变形与孕震环境研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究进展 |
1.2.1 俯冲带地震研究进展 |
1.2.2 俯冲带各向异性研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.4 论文纲要 |
1.5 论文工作量 |
第二章 研究方法 |
2.1 地震层析成像简介 |
2.1.1 模型参数化 |
2.1.2 正演计算和射线追踪 |
2.1.3 反演求解 |
2.1.4 分辨率和误差估计 |
2.2 三维体波速度层析成像方法 |
2.2.1 射线追踪 |
2.2.2 偏导数计算 |
2.3 远震层析成像方法 |
2.4 P波速度各向异性层析成像方法 |
第三章 俯冲带深部结构与变形 |
3.1 构造背景 |
3.2 数据和模型设置 |
3.3 结果 |
3.3.1 太平洋板片俯冲深度 |
3.3.2 板片缺失带 |
3.3.3 板片边缘各向异性与地幔对流 |
3.3.4 板片内部各向异性与原生构造 |
3.3.5 板片下方各向异性与地幔对流 |
3.4 小结 |
第四章 俯冲板片内地震和板间大地震孕震环境 |
4.1 背景 |
4.2 数据和模型设置 |
4.3 结果 |
4.3.1 安克雷奇地震与板片脱水 |
4.3.2 慢滑移事件以及局部流体作用 |
4.3.3 阿拉斯加大地震与上覆板块影响 |
4.4 小结 |
第五章 上覆板块地震孕震环境 |
5.1 构造背景 |
5.2 数据和模型设置 |
5.3 结果 |
5.3.1 板片脱水上升流 |
5.3.2 不寻常的震源深度和地震成因 |
5.3.3 各向异性与震源区应力场 |
5.4 小结 |
第六章 讨论与结论 |
6.1 俯冲带深部变形与地震成因 |
6.2 板片脱水对俯冲带地震的影响 |
6.3 主要研究结论 |
6.4 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间论文发表情况 |
(7)接收函数与噪声频散联合反演东北典型构造区S波速度结构(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的与意义 |
1.2 中国东北地区地质地球物理概况 |
1.2.1 长白山地区地质地球物理概况 |
1.2.2 松辽盆地及周边地区地质地球物理概况 |
1.3 研究内容 |
1.4 本文创新点 |
第二章 接收函数与背景噪声频散曲线联合反演原理 |
2.1 接收函数基本理论 |
2.1.1 接收函数计算 |
2.1.2 接收函数正演方法 |
2.2 背景噪声基本理论 |
2.2.1 背景噪声数据处理方法 |
2.2.2 背景噪声层析成像 |
2.2.3 频散曲线正演方法 |
2.3 接收函数与背景噪声频散曲线联合反演方法 |
2.3.1 最小二乘反演 |
2.3.2 非线性变维贝叶斯反演 |
2.4 本章小结 |
第三章 接收函数与背景噪声群速度频散联合反演长白山地区S波速度结构 |
3.1 长白山地区研究概况 |
3.2 数据处理及反演方法 |
3.2.1 接收函数 |
3.2.2 背景噪声层析成像 |
3.2.3 联合反演 |
3.3 反演结果 |
3.3.1 接收函数结果 |
3.3.2 瑞雷波群速度分布 |
3.3.3 S波速度结构 |
3.4 讨论 |
3.4.1 中地壳低速异常 |
3.4.2 长白山下加厚地壳 |
3.4.3 长白山火山的岩浆系统 |
3.5 本章小结 |
第四章 深度学习方法自动挑选接收函数及其在松辽盆地及周边地区应用 |
4.1 基于CNN的监督学习自动挑选接收函数 |
4.1.1 CNN模型构建 |
4.1.2 实测接收函数自动挑取 |
4.1.3 自动挑取接收函数对地壳结构的估计 |
4.1.4 讨论分析 |
4.2 基于RNN的监督学习自动挑选接收函数 |
4.2.1 LSTM原理 |
4.2.2 RNN自动挑选接收函数 |
4.2.3 RNN模型与CNN模型对比分析 |
4.3 半监督学习SGAN方法自动挑选接收函数 |
4.3.1 SGAN原理 |
4.3.2 SGAN与 CNN对比 |
4.4 松辽盆地及其周边地区S波速度结构 |
4.4.1 NECESSArray台阵数据处理 |
4.4.2 反演结果 |
4.4.3 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及攻博期间成果 |
致谢 |
(8)利用人工震源和密集台阵探测地壳不同尺度速度结构(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 人工震源发展情况 |
1.2.2 体波层析成像发展情况 |
1.3 研究内容和本文结构安排 |
第二章 数据库构建及体波层析成像方法简介 |
2.1 引言 |
2.2 数据库构建 |
2.2.1 宾川大容量气枪震源激发及接收系统 |
2.2.2 数据规整化流程 |
2.2.3 数据质量评估 |
2.3 气枪信号叠加及传播能力分析 |
2.4 本文体波层析成像流程及方法简介 |
2.4.1 初始模型选取 |
2.4.2 体波层析成像方法简介 |
2.5 小结 |
第三章 利用安徽实验研究郯庐断裂带南段地壳P波和S波速度结构 |
3.1 引言 |
3.2 安徽实验简介 |
3.3 数据库构建 |
3.4 震相拾取和初始模型选取 |
3.4.1 RMS筛选叠加 |
3.4.2 平均Vp/Vs比值计算 |
3.4.3 利用气枪数据反演初始一维速度模型 |
3.5 体波层析成像结果 |
3.5.1 利用气枪数据进行体波层析成像 |
3.5.2 气枪和地震数据联合反演结果 |
3.6 讨论 |
3.6.1 气枪震源和区域地震分辨率对比 |
3.6.2 速度和地震分布主要特征 |
3.6.3 秦岭-大别和苏鲁造山带下方地壳速度分布特征 |
3.6.4 长江中下游成矿带下方地壳速度分布特征 |
3.6.5 郯庐断裂的地球动力学演化模型 |
3.7 结论 |
第四章 利用人工震源和密集台阵研究朱溪矿区近地表P波速度结构 |
4.1 引言 |
4.2 数据和初始模型选取 |
4.2.1 朱溪实验简介 |
4.2.2 震相拾取与信号传播能力对比 |
4.3 反演结果 |
4.3.1 初始一维速度模型 |
4.3.2 反演参数选取 |
4.3.3 模型质量和检测板测试 |
4.3.4 朱溪矿区三维速度结果 |
4.4 讨论 |
4.4.1 实验室测量结果及波速对比分析 |
4.4.2 勘探区下方速度特征 |
4.4.3 朱溪矿区下方横剖面速度特征 |
4.4.4 朱溪矿区成矿机制 |
4.5 结论 |
第五章 利用云南宾川密集台阵研究上地壳Vp和 Vp/Vs结构特征 |
5.1 引言 |
5.2 数据介绍和初始模型选取 |
5.2.1 云南宾川密集台阵观测实验 |
5.2.2 震相拾取与初始一维速度模型 |
5.3 Vp和 Vp/Vs反演结果 |
5.3.1 反演参数选取及反演前后残差分布 |
5.3.2 检测板测试 |
5.3.3 Vp和 Vp/Vs分布结果 |
5.3.4 地震重定位结果 |
5.4 讨论 |
5.4.1 气枪震源模型检验 |
5.4.2 地震重定位分析 |
5.4.3 宾川盆地Vp和 Vp/Vs分布特征 |
5.4.4 宾川盆地速度剖面 |
5.5 结论 |
第六章 利用宾川气枪台阵进行上地壳Vp结构和地震重定位研究 |
6.1 引言 |
6.2 数据介绍和初始模型选取 |
6.2.1 数据介绍 |
6.2.2 震相拾取与初始一维模型 |
6.3 Vp反演和地震重定位结果 |
6.3.1 反演参数及残差分布 |
6.3.2 检测板测试 |
6.3.3 三维P波速度分布 |
6.3.4 地震重定位结果 |
6.4 讨论 |
6.4.1 气枪震源模型检验 |
6.4.2 与2017年密集台阵P波成像结果对比 |
6.4.3 地震分布特征 |
6.4.4 盆地内部速度及震源深部分布特征 |
6.4.5 地震聚集区震源深部分布特征 |
6.5 结论 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历、在学期间研究成果及发表文章 |
(9)中国中东部地区三维P波速度及各向异性结构研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究内容及背景 |
1.2 研究现状 |
1.3 研究意义 |
1.4 论文框架 |
1.5 创新点 |
第2章 方法及原理 |
2.1 地震层析成像简介 |
2.2 体波走时层析成像原理与方法 |
2.2.1 模型参数化 |
2.2.2 射线追踪 |
2.2.3 方程组的建立与求解 |
2.3 地震波各向异性研究 |
2.3.1 研究历史与现状 |
2.3.2 地球内部各向异性及成因 |
2.3.3 主要研究方法 |
2.4 P波各向异性层析成像方法 |
第3章 数据处理 |
3.1 数据来源与选取 |
3.1.1 数据来源 |
3.1.2 数据选取 |
3.2 分辨率测试 |
3.3 阻尼及光滑系数测试 |
第4章 结果与讨论 |
4.1 图像结果 |
4.1.1 水平切片 |
4.1.2 垂直剖面 |
4.2 地质解释 |
4.2.1 速度结构 |
4.2.2 各向异性结构 |
4.3 深部动力学过程讨论 |
第5章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(10)中国东南地区地壳三维横波速度结构与构造含义(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 选题依据 |
1.2 区域地质构造背景 |
1.3 相关地球物理研究现状 |
1.3.1 大地电磁探测 |
1.3.2 体波层析成像 |
1.3.3 面波层析成像 |
1.4 论文研究目的与意义 |
1.5 论文研究内容、创新点和章节安排 |
第2章 背景噪声层析成像方法原理 |
2.1 背景噪声提取经验格林函数原理 |
2.1.1 模式均分理论 |
2.1.2 时间反转对称理论 |
2.1.3 稳相近似理论 |
2.1.4 基于互相关类型的波动互易理论 |
2.2 瑞雷波相速度频散提取方法原理 |
2.3 基于射线追踪的面波频散数据直接反演方法原理 |
第3章 研究区实际数据处理 |
3.1 数据来源 |
3.2 数据预处理 |
3.2.1 重采样 |
3.2.2 去均值、去趋势和去仪器响应 |
3.2.3 带通滤波 |
3.2.4 时域归一化 |
3.2.5 频谱白化 |
3.3 互相关函数计算与叠加 |
3.4 相速度频散曲线测量 |
3.5 相速度频散曲线质量评价 |
第4章 研究区相速度层析成像 |
4.1 地壳初始模型构建 |
4.2 地壳三维横波速度结构 |
4.3 质量评价 |
4.3.1 分辨率检测 |
4.3.2 可靠性评价 |
4.4 主要断裂带深部结构认识 |
4.5 南岭、武夷成矿带深部结构认识 |
第5章 结论与建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、中国东部地壳、上地幔横波品质因子的三维层析成像(论文参考文献)
- [1]利用气枪震源及背景噪声方法研究地下浅层精细结构[D]. 佘昱阳. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]青藏高原东缘地壳上地幔横波速度和各向异性结构研究[D]. 杨元. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [3]基于频率-贝塞尔变换方法从背景噪声中提取高阶面波频散曲线并反演美国大陆三维横波速度结构[D]. 吴高雄. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]地震Lg波衰减测量方法及其在中国东北和云南地区的应用研究[D]. 刘森. 中国地震局地球物理研究所, 2020(03)
- [5]鄂尔多斯块体及周缘S波速度与各向异性研究[D]. 刘靖. 中国地震局地球物理研究所, 2020(03)
- [6]俯冲带深部结构、变形与孕震环境研究[D]. 苟涛. 南京大学, 2020(12)
- [7]接收函数与噪声频散联合反演东北典型构造区S波速度结构[D]. 朱洪翔. 吉林大学, 2020(08)
- [8]利用人工震源和密集台阵探测地壳不同尺度速度结构[D]. 张云鹏. 中国地震局地球物理研究所, 2020(02)
- [9]中国中东部地区三维P波速度及各向异性结构研究[D]. 彭籽壹. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [10]中国东南地区地壳三维横波速度结构与构造含义[D]. 陈改杰. 中国地质大学(北京), 2020(04)