本文選題：青藏高原東北緣　切入點：海原-六盤山構(gòu)造帶　出處：《中國地震局地質(zhì)研究所》2016年碩士論文

【摘要】：海原-六盤山構(gòu)造帶地處青藏高原東北緣和鄂爾多斯地塊西南緣的接觸區(qū),是地殼結(jié)構(gòu)分異、地球物理場變化的梯度帶,也是我國晚第四紀構(gòu)造變形最劇烈的地區(qū)之一。研究海原-六盤山構(gòu)造帶及其兩側(cè)塊體的深部結(jié)構(gòu)與接觸關(guān)系,有助于認識青藏高原東北緣的擴展變形機制以及深部動力學環(huán)境。在前期已有數(shù)據(jù)的基礎上,在地震動力學國家重點實驗室項目“南北地震構(gòu)造帶和西秦嶺交匯區(qū)三維深部結(jié)構(gòu)及強震孕震環(huán)境”(LED2013A01)、地震行業(yè)科研專項“中國地震科學臺陣探測—南北地震帶北段”(201308011)資助下,在2013年跨海原-六盤山構(gòu)造帶的3個地段開展了大地電磁探測,獲得了3條剖面共計189個測點數(shù)據(jù)。三條電磁剖面分別跨過構(gòu)造帶的固原段(北段)、隆德段(中段)和華亭段(南段)。數(shù)據(jù)采集使用了MTU-5A型大地電磁觀測系統(tǒng),采用遠參考和"Robust"、相位張量分析等技術(shù)對數(shù)據(jù)進行了精細處理,采用NLCG方法進行二維反演；通過二維正演和采用部分測點進行三維反演計算,對二維反演結(jié)果的可信度進行了驗證。2013年7月22日發(fā)生了岷縣漳縣6.6級地震,在地震發(fā)生時距離震中約300km范圍內(nèi)在3個地點采集了電磁數(shù)據(jù)。本文展示了這3個點上記錄的同震電磁信號和震電磁信號波形,并與測點附近地震臺記錄到的地震波信號進行了對比；結(jié)合數(shù)值模擬、深部電性結(jié)構(gòu)等,對震電磁信號與深部結(jié)構(gòu)關(guān)系進行了分析。得到主要研究成果如下：(1)斷裂帶深部延伸狀況：研究區(qū)內(nèi)的會寧-義崗斷裂、月亮山南麓斷裂、海原-六盤山斷裂和青銅峽-固原斷裂都表現(xiàn)為較大的電性邊界。在固原段,月亮山南麓和海原-六盤山斷裂存在一定寬度、向西南傾斜的低阻條帶,而且還有2個低阻條帶,這4個低阻條帶在深度約25km匯聚到中下地殼低阻層內(nèi),共同組成“正花狀”結(jié)構(gòu)；青銅峽-固原斷裂是高低阻分界斷裂。在隆德段,月亮山南麓斷裂為傾向北東方向的低阻條帶,六盤山斷裂是向西南方向傾斜的低阻條帶,兩條斷裂同樣在深度約25km處匯聚并連接中下地殼低阻層,該段青銅峽-固原斷裂與韋州-安國斷裂電性差異較小。在華亭段六盤山斷裂帶不再具有“正花狀”結(jié)構(gòu),而表現(xiàn)為單一向西南傾斜的低阻邊界帶。(2)地塊深部電性結(jié)構(gòu)：三條剖面自西南到東北都跨過隴中盆地、弧形構(gòu)造帶、鄂爾多斯地塊。結(jié)果揭示弧形構(gòu)造帶深部具有高阻背景下鑲嵌低阻條帶的結(jié)構(gòu)特征,低阻條帶向下延伸歸并到中下地殼低阻層中；隴中盆地具有較好的電性成層性,三條剖面的電阻率結(jié)構(gòu)相似,淺表幾百米到一定深度范圍內(nèi)都是高電阻,在深度25km左右存在低電阻層；鄂爾多斯西緣帶表現(xiàn)為完整的高阻體,鄂爾多斯盆地則顯示低-高-低電阻層狀結(jié)構(gòu)。(3)深部電性結(jié)構(gòu)特征與地殼變形：海原-六盤山構(gòu)造帶西南側(cè)的隴中盆地地殼內(nèi)高阻體和低阻體相間分布、相互疊置,而其東北側(cè)的鄂爾多斯西緣帶為較完整的高阻塊體。活動構(gòu)造研究發(fā)現(xiàn)海原斷裂帶的左旋走滑位移已轉(zhuǎn)換為六盤山斷裂帶的地殼縮短,GPS觀測表明現(xiàn)今構(gòu)造變形分布在六盤山以西上百公里的范圍內(nèi),深部電性結(jié)構(gòu)可以很好地解釋這種變形狀態(tài)：海原-六盤山構(gòu)造帶西南盤的地殼非常破碎,在青藏高原向北東方向的推擠下容易發(fā)生變形,而北東盤的地殼結(jié)構(gòu)完整,很難發(fā)生構(gòu)造變形。(4)六盤山構(gòu)造帶的深部結(jié)構(gòu)特征及地震危險性：由深部電性結(jié)構(gòu)圖像推測,構(gòu)造帶西南側(cè)隴中盆地是中、下地殼存在可能具有低粘滯度的低阻層結(jié)構(gòu)的變形單元,六盤山構(gòu)造帶是閉鎖單元,具有累積應力的能力,而層狀穩(wěn)定的鄂爾多斯地塊是起阻擋地殼運動作用的支撐單元。六盤山構(gòu)造帶的變形特征和深部結(jié)構(gòu)環(huán)境與發(fā)生汶川地震前的龍門山相似,應考慮其未來地震危險性。(5)2013年岷縣漳縣MS6.6地震震電磁信號和同震信號觀測分析：2.013年岷縣漳縣MS6.6地震發(fā)生時,位于距震中約300km附近的3個地點正在實施大地電磁測量。3個測點上的大地電磁儀器不僅記錄到了地震波傳播過程中的同震電磁信號波形,而且記錄到了地震破裂過程中所激發(fā)的震電磁信號。3個地點記錄到的這種信號都在地震后約12秒同時出現(xiàn),且持續(xù)4秒左右,遠遠早于地震P波到時。
[Abstract]:The contact area of Haiyuan - six Panshan tectonic belt located in the northeastern margin of the Tibetan Plateau and the southwestern margin of the Erdos plots, crustal structural differentiation, geophysical field gradient zone, is also China's late Quaternary tectonic deformation is one of the most intense research area. The Haiyuan six mountain tectonic belt and its both sides of the block and deep structure contact relationship, help to expand the understanding of the northeastern margin of the Tibetan Plateau deformation mechanism and geodynamic environment. Based on the previous data, the State Key Laboratory of Earthquake Dynamics Project "North South seismic tectonic belt and the West Qinling Mountains area at the intersection of 3D deep structure and strong seismogenic environment" (LED2013A01), seismic industry research projects China seismic array exploration - northern section of North South seismic belt "(201308011), in 2013 3 a lot of six cross the Haiyuan mountain tectonic belt to carry out magnetotelluric exploration, obtained A total of 3 profiles of 189 measured data. Three electromagnetic profile across Guyuan segment tectonic zone (North), Longde (middle) and Huating (South). Data acquisition used MTU-5A magnetotelluric observation system, the remote reference and "Robust" phase tensor analysis techniques for data fine processing, using NLCG method for two-dimensional inversion; through 2D Forward and the measuring point for 3D inversion calculation of 2D inversion results for the credibility of the Minxian Zhang county 6.6 earthquake happened verification of.2013 in July 22nd, at the time of the earthquake epicenter about 300km within the scope of 3 sites were collected. The electromagnetic data show the 3 points recorded on the coseismic electromagnetic signal and earthquake electromagnetic signal waveform, compared the seismic signal and measuring points near the seismic record; through numerical simulation, deep electric structure etc., On the relationship between seismic electromagnetic signals and deep structure are analyzed. The main research results are as follows: (1) the deep extension of the fault zone: the study area - ning Yi Gang fracture, the moon south foot fracture, six Panshan Haiyuan fault and Qingtongxia Guyuan fault are electrically large. At the boundary Guyuan, the moon hill and Haiyuan - six Panshan fracture width, southwest dipping low resistance bands, and 2 low resistance bands, 4 bands of low resistivity at a depth of about 25km convergence to the low resistivity layer in the lower crust, to form a positive flower structure; the Guyuan fault is a boundary fault resistance level. In Longde, for the tendency of the north east direction low resistance strip moon foothill fault zone, six is inclined to the southwest mountain fracture of the low resistance bands, two faults in the same depth at 25km together and connect the lower crust low resistivity layer, the Qingtongxia - Guyuan fault and Wei - Anguo electric difference is small. The fracture section of the Huating fault zone in six Panshan longer has the positive flower structure, while the performance of low resistivity single boundary southwest dipping zone. (2) plots the deep electrical structure: three profiles from southwest to northeast across all of Gansu in the basin, arc tectonic belt, Ordos massif. Results reveal the deep arc structural belt has high impedance under the background of embedded low resistance band structure, low resistance bands extending down to merge the lower crust low resistivity layer in Longzhong basin; has good electrical resistivity layers, structures of three profiles it is similar to the high resistance of superficial a few hundred meters to a certain depth range, low resistance layer at the depth of about 25km; Ordos west margin belt is characterized by high resistivity body complete, Erdos basin showed low - high - low resistance layer structure. (3) the deep electrical structure. Sign and crustal deformation: the crust basin Haiyuan six Panshan tectonic belt of the southwest side of the Gansu in high resistivity and low resistivity and distribution, overlapping, and the northeast side of the western margin of Ordos high resistance block is complete. Active tectonics research found of Haiyuan fault zone strike slip displacement has been converted to shorten six Panshan fault zone of the earth's crust, GPS observations show that the tectonic deformation distribution in hundreds of miles west of the six mountain ranges, deep electric structure can well explain the deformation state: the Haiyuan tectonic belt of southwest six Panshan disc crust are broken, easy to deform in pushing North Tibetan Plateau under the direction of the East, North and east of the crustal structure, tectonic deformation is difficult to occur. (4) the characteristics of deep structure and seismic hazard six mountain tectonic belt: inferred by deep electric structure image, tectonic belt of southwest side of Longzhong basin is In the lower crust deformation unit may have a low resistivity layer structure of low viscosity, six mountain tectonic belt is the blocking unit, has the ability of accumulated stress, and stable block is Ordos layered support unit blocking effect. The crustal movement of Longmen mountain and the deformation characteristics of deep structure environment six mountain tectonic belt and before the Wenchuan earthquake is similar, should consider the future seismic risk. (5) analysis of the 2013 Minxian MS6.6 earthquake Zhangxian electromagnetic signal and the coseismic signal observation: Minxian MS6.6 earthquake occurred 2.013 years Zhang county, located in the epicenter about 3 locations near 300km is implementing magnetotelluricinstrument magnetotelluric measurement.3 the measuring point not only recorded coseismic electromagnetic wave propagation of seismic waves in this kind of signal, and recorded the earthquake rupture process of earthquake excitation electromagnetic signals recorded by.3 sites It all appeared at about 12 seconds after the earthquake, and lasted about 4 seconds, far earlier than the arrival of the earthquake P wave.

【學位授予單位】：中國地震局地質(zhì)研究所
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P315;P631.325

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本文編號：1704325