【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)對研究區(qū)域形成演化、地震孕育、發(fā)生以及地震預(yù)測和危險性評估具有重要意義。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部分:通過爆破資料研究地球結(jié)構(gòu)的獨特優(yōu)點是震源時間和位置精確知道。利用手工拾取來自福建省地震臺網(wǎng)記錄的爆破地震初至及續(xù)至P波到時數(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模型對走時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)存在較簡單的一維速度結(jié)構(gòu)。對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,華南模型顯示臺站方位覆蓋較好的福建中部地區(qū)的水平定位誤差小,臺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站數(shù)目及方位分布沒有顯著關(guān)系,而與發(fā)震時間誤差有互易關(guān)系。說明地震水平定位誤差基本上受臺站方位覆蓋影響,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的速度結(jié)構(gòu)(擬合走時更好)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)。通過補充手工拾取大量的Pn波走時數(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臺灣造山帶的中東部一直到呂宋海峽和整個菲律賓群島的整個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)造相符的線性分布特征,表明在西部山麓和海岸平原下的臺灣造山帶存在強烈?guī)r石圈尺度變形。由于臺灣造山帶地殼介質(zhì)存在強烈的橫向非均一性,傳統(tǒng)Pn波走時反演地殼厚度在該區(qū)域存在較大的誤差;利用臺灣三維P波速度,計算地殼速度差異對地殼厚度造成的誤差并對傳統(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)非均一性對反演上地幔頂部速度和地殼厚度具有重要影響。通過對福建地區(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施了云霄一安溪地震折射剖面探測（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云霄一安溪測線地殼與上地幔頂部的二維速度結(jié)構(gòu)，其中粗實線是界面，細(xì)實線代逡逑表速度等值線（熊紹柏等，１９９１）。逡逑３逡逑

邐斷層邐0邋＊＊邐＊反射點逡逑圖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施了云霄一安溪地震折射剖面探測（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云霄一安溪測線地殼與上地幔頂部的二維速度結(jié)構(gòu)，其中粗實線是界面，細(xì)實線代逡逑表速度等值線（熊紹柏等
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P315.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李培;金星;王善雄;蔡輝騰;;福建邵武-南平-平潭深地震測深剖面的地殼速度結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造意義[J];中國科學(xué):地球科學(xué);2015年11期

2 閆培;張藝峰;李普春;王筍;;臺灣海峽深地震探測:HX9測線試驗及初步成果[J];中國地震;2015年01期

3 黃海波;郭興偉;夏少紅;丘學(xué)林;;華南沿海地區(qū)地殼厚度與泊松比研究[J];地球物理學(xué)報;2014年12期

4 蔡輝騰;金星;王善雄;;福建地區(qū)地殼上地幔速度結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2014年04期

5 李祖寧;鄭勇;熊熊;林樹;陳祥熊;鮑挺;陳光;;福建—臺灣地區(qū)地殼構(gòu)造及其顯示的動力學(xué)構(gòu)造研究[J];地震研究;2014年01期

6 葉卓;李秋生;高銳;管燁;賀日政;王海燕;盧占武;熊小松;李文輝;;中國大陸東南緣地震接收函數(shù)與地殼和上地幔結(jié)構(gòu)[J];地球物理學(xué)報;2013年09期

7 梁富華;金星;李軍;王士成;陳超賢;王紫燕;;福建地區(qū)環(huán)境噪聲瑞利波群速度層析成像[J];中國地震;2012年01期

8 傅再揚;黃宏生;危福泉;林巖釗;;福建歷史地震與地震災(zāi)害特征史料分析[J];地震地磁觀測與研究;2011年05期

9 李軍;金星;鮑挺;林樹;韋永祥;張紅才;;利用噪聲記錄估計福建地區(qū)中上地殼體波速度結(jié)構(gòu)[J];中國地震;2011年03期

10 黃暉;米寧;徐鳴潔;王良書;李華;于大勇;;福建地區(qū)地殼上地幔S波速度結(jié)構(gòu)與泊松比[J];高校地質(zhì)學(xué)報;2010年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 李自紅;臨汾盆地地殼精細(xì)結(jié)構(gòu)探測與孕震構(gòu)造研究[D];太原理工大學(xué);2014年

本文編號：2695523