本文關(guān)鍵詞： 蒙古 中亞造山帶 接收函數(shù) Lg波衰減 Pn速度成像　出處：《中國(guó)地震局地球物理研究所》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：中亞造山帶是全球顯生宙陸殼增生與改造最顯著的大陸造山帶,受中、新生代構(gòu)造活動(dòng)的影響,該區(qū)經(jīng)歷了強(qiáng)烈的擠壓隆升造山、拉張凹陷成盆及拉張?jiān)斐傻膸r漿-火山改造。蒙古位于中亞造山帶核心地區(qū),是研究大陸動(dòng)力學(xué)的理想實(shí)驗(yàn)室之一。通過該區(qū)開展深部結(jié)構(gòu)研究,將有助于了解巖漿底侵、地幔熱物質(zhì)上涌、或地幔柱活動(dòng)等在該區(qū)復(fù)雜構(gòu)造演化過程中的作用。本文基于在蒙古中南部地區(qū)布設(shè)地震臺(tái)陣所獲得的波形數(shù)據(jù),通過接收函數(shù)、地震波衰減和Pn速度層析成像等研究手段,獲取了該區(qū)的殼幔結(jié)構(gòu),彌補(bǔ)了該區(qū)殼幔結(jié)構(gòu)研究的空白,增進(jìn)了對(duì)該區(qū)構(gòu)造演化過程的認(rèn)識(shí)。利用69個(gè)流動(dòng)寬頻帶地震儀記錄的遠(yuǎn)震波形數(shù)據(jù),開展接收函數(shù)研究,結(jié)果表明,蒙古中南部地區(qū)地殼厚度介于38 km～46 km,平均值為43 km�？傮w上,地殼厚度由西北向東南逐漸減薄�？咸厣轿鞑康貐^(qū)地殼厚度較厚,而地殼較薄的地區(qū)位于宗巴彥斷層與中蒙邊境之間的戈壁地區(qū)。在蒙古主構(gòu)造線附近Moho面深度呈現(xiàn)近5 km的變化。布格重力異常與地殼厚度有著很好的相關(guān)性。臺(tái)站下方的地殼平均波速比介于1.68～1.83之間,平均值為1.74,低于全球大陸的平均值1.78。北部山區(qū)地殼平均波速比值較低,高的波速比值位于中戈壁的火山區(qū)域和南戈壁的中新生代裂谷盆地地區(qū)。低的波速比值出現(xiàn)在地殼較厚且富含石英質(zhì)的肯特山地區(qū),可能是與蒙古-鄂霍茨克海閉合所導(dǎo)致的硅鋁質(zhì)巖漿的侵入有關(guān)。進(jìn)一步的重力模擬研究顯示中戈壁地區(qū)下地殼的密度較高,約為3000 kg/m3,結(jié)合中戈壁地區(qū)的高波速比特征以及地質(zhì)資料,推測(cè)中戈壁地區(qū)的下地殼應(yīng)該存在鐵鎂質(zhì)麻粒巖,可能與該區(qū)新生代火山活動(dòng)導(dǎo)致地殼部分熔融的殘留有關(guān)。通過人工挑選了228個(gè)近震記錄采用反雙臺(tái)法對(duì)蒙古中南部地區(qū)進(jìn)行了Lg波Qo值成像研究。反雙臺(tái)法能有效地去除場(chǎng)地效應(yīng)、儀器響應(yīng)以及震源函數(shù)的影響,從而獲得較精確的Q值結(jié)果。為了研究該區(qū)地殼介質(zhì)衰減的橫向變化,總共挑選了17,015個(gè)反雙臺(tái)法射線對(duì),首次獲得了該區(qū)高精度的Lg波Q0值分布圖。Lg波Qo值結(jié)果顯示以蒙古-鄂霍茨克�？p合線為界,北部地區(qū)Q0值較高,南部地區(qū)Q0值較低。Lg波Q0值分布與該區(qū)的地表構(gòu)造、殼內(nèi)橫波速度變化以及新生代構(gòu)造活動(dòng)性有很好的對(duì)應(yīng)。北部山區(qū)地殼活動(dòng)相對(duì)較弱,表現(xiàn)為低衰減,而火山出露集中的中戈壁地區(qū)以及新生代斷層發(fā)育的南戈壁地區(qū)則表現(xiàn)為高衰減。該區(qū)地殼介質(zhì)對(duì)地震波的高衰減可能與該區(qū)的火山活動(dòng)、新生代斷層活動(dòng)以及殼內(nèi)的低速有關(guān)。利用中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)、國(guó)際地震中心(ISC)以及人工挑選的研究區(qū)流動(dòng)臺(tái)陣所記錄的Pn震相走時(shí)數(shù)據(jù),開展Pn速度層析成像,獲得了蒙古及鄰區(qū)高分辨率的Pn速度成像結(jié)果。與前人研究相對(duì)比,本研究給出的蒙古中東部地區(qū)Pn成像結(jié)果具有更高的分辨率。蒙古及鄰區(qū)的Pn波速度具有顯著的橫向非均一性,并與地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造活動(dòng)性有很好的相關(guān)性。該區(qū)平均速度約為8.1 km/s,與全球平均值(8.09 km/s)相近,略高于中國(guó)地區(qū)的平均值(8.05 km/s)。構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)較弱的蒙古東部、準(zhǔn)葛爾盆地、塔里木盆地等地區(qū)的Pn表現(xiàn)為顯著的高速特征,而薩彥山脈、貝加爾裂谷以及杭愛高原等地區(qū)則表現(xiàn)為顯著的低速結(jié)構(gòu),可能是火山活動(dòng)、軟流圈物質(zhì)上涌或地幔柱活動(dòng)的反映。肯特山地區(qū)也存在Pn波低速異常,但其較低的波速比和較高的Lg波Q值,顯示其地殼活動(dòng)性較弱,暗示該地區(qū)并沒有受到上地幔熱物質(zhì)的影響。
[Abstract]:The Central Asian orogenic belt is the Phanerozoic continental crust growth and transformation of the most significant continental orogenic belt, in effect, the Cenozoic tectonic activities, the region has undergone strong compressional uplifting orogenic extensional basin, depression and tension caused by magma volcano transformation. Mongolia is located in the Central Asian orogenic belt is one of the core areas. The ideal laboratory for continental dynamics study. Through the area to carry out deep structure research, will be helpful to understand the underplating of magma, mantle upwelling, or mantle plume activities in the area of complex structure in the evolution process. In this paper, the waveform data in the central and southern regions of Mongolia seismic array layout based on the obtained. Through receiver function, seismic wave attenuation and Pn velocity tomography and other research methods, to obtain the crust mantle structure in the region, make up the blank of the crust mantle structure in the region, understanding the evolution process of the structure by 69. Mobile broadband seismographs recorded teleseismic waveform data, carry out receiver function research, the results show that the central and southern regions of Mongolia, the crustal thickness ranged from 38 km to 46 km, the average value of 43 km. on the whole, the thickness of the crust from the northwest to the southeast gradually thinning. The thickness of the crust in Shanxi region of Kent is thick, while the crust is the thin area located between the cases of Bayan fault and the Mongolian border region of Gobi. Of nearly 5 km in Mongolia near the main tectonic line Moho depth. The Bouguer gravity anomaly has good correlation with the thickness of the crust. The average crustal velocity beneath the stations than between 1.68 to 1.83, the average value is 1.74 lower than that. The average value of the global continental crust 1.78. in northern area of average velocity ratio is low, the high velocity ratio is located in the Gobi volcano area and southern Gobi in the Cenozoic rift basin. The low velocity ratio in the crust is thick and Rich in quartz Kent mountain area, may be related to invasion of the Mongolia Okhotsk Sea closure caused by Salic magma. Further gravity simulation study showed higher density in the Gobi area of the lower crust is about 3000 kg/m3, with high speed bit Gobi area sign and geological data, the lower crust that in Gobi area there should be mafic granulites, may be related to the Cenozoic volcano activity in the residues of partial melting of the crust. The artificial selected 228 earthquake records by the two station method of South Central Mongolia area for imaging of Lg wave Qo value. The anti taiwan method can effectively remove the double site effect and effect of source instrument response function, so as to obtain more accurate results of Q value. In order to study the lateral variation of crustal attenuation, a total of 17015 selected anti rays on the two station method, for the first time by the A high precision Lg the value distribution of the.Lg wave Q0 wave Qo results show that taking the Mongolia Okhotsk suture line as the boundary, North South high Q0 value, low Q0 value of.Lg wave Q0 value distribution and surface structure of the region, the shell shear wave velocity change and the CENOZOIC TECTONICS the activities of a good correspondence. In northern area of crustal activity is relatively weak, low attenuation, and the volcano exposed in concentrated region of Gobi and the Cenozoic faults in the southern Gobi area shows high attenuation. The crust medium on seismic wave attenuation and the area of high volcano activity, Cenozoic the fault activity and the shell of the low speed. The use of China seismic network, the International Seismological Centre (ISC) and time phase flow research area artificial selection Pn seismic array in the recorded data, carry out Pn velocity tomography, obtained in Mongolia and adjacent areas of high resolution Pn speed Imaging results. Compared with previous studies, the Mongolia Middle East Pn imaging results of this study are given with higher resolution. The Pn wave velocity in Mongolia and its adjacent areas with significant lateral heterogeneity, and the geological structure and tectonic activity have good correlation. The average speed of about 8.1 km/s, and the global average (8.09 km/s) similar, slightly higher than the average value of China area (8.05 km/s). The tectonic activity is relatively weak in eastern Mongolia, Junggar basin, Pn area of the Tarim basin for the high speed characteristic, and the Sayan mountains, Baikal rift and hangay plateau region for low velocity structure may be significant, volcano activities reflect the upwelling of the asthenosphere or mantle plume. Kent mountain area also has the Pn wave velocity anomalies, but Lg wave Q of the low velocity ratio and high value, show the crustal activity is It is weak, suggesting that the area is not affected by the hot matter in the upper mantle.

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局地球物理研究所
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P315.2

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