選取黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古區(qū)域地震臺(tái)網(wǎng),以及NECESSArray流動(dòng)臺(tái)陣記錄的223個(gè)遠(yuǎn)震事件的波形資料,采用多道互相關(guān)方法得到了22569個(gè)P波相對(duì)走時(shí)數(shù)據(jù),并計(jì)算了相應(yīng)的走時(shí)靈敏度核,應(yīng)用有限頻率層析成像反演得到中國(guó)東北地區(qū)上地幔600 km以上的P波三維速度結(jié)構(gòu)模型,利用檢測(cè)板評(píng)估了反演結(jié)果的分辨率。結(jié)果表明,松遼盆地下方80～200 km的深度上呈主體的低速異常,與這一地區(qū)上地幔淺部的高地溫值和低密度的特征相互對(duì)應(yīng),可能暗示了部分熔融的地幔。南北重力梯度帶兩側(cè)的速度結(jié)構(gòu)明顯不同,這一差異可以延伸到200 km以下,表明在中國(guó)東北地區(qū)南北重力梯度帶有可能是一條上地幔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化帶,或是深部結(jié)構(gòu)的分界線。長(zhǎng)白山火山區(qū)下呈大范圍的低速異常,并可從上地幔淺部延伸到地幔轉(zhuǎn)換帶中,推測(cè)此低速異�？赡芊从沉说蒯＾D(zhuǎn)換帶內(nèi)上涌的熱物質(zhì),上涌的原因則主要是受到太平洋板塊俯沖運(yùn)動(dòng)的作用。 

【文章來(lái)源】：地震. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：16 頁(yè)

【部分圖文】：

本文研究所用地震臺(tái)站的分布

此外, 因?yàn)檫h(yuǎn)震體波的射線路徑在地殼中近乎垂直, 很難有交叉射線, 這就使得淺層的速度結(jié)構(gòu)在反演中很難被約束, 所以為了減少地殼速度結(jié)構(gòu)對(duì)反演的上地幔速度結(jié)構(gòu)的影響, 我們還利用CRUST1.0模型對(duì)相對(duì)走時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行了地殼校正, 并在反演中對(duì)每個(gè)臺(tái)站加入一個(gè)額外的自由項(xiàng)(臺(tái)站校正項(xiàng)), 用來(lái)吸收淺層結(jié)構(gòu)中無(wú)法反演出的異常所引起的走時(shí)變化, 避免這些異常錯(cuò)誤地進(jìn)入到深部結(jié)構(gòu)。3 結(jié)果

通過(guò)開(kāi)展地震層析成像, 獲取殼幔介質(zhì)的速度等物性參數(shù), 可為研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)過(guò)程提供重要的約束。 中國(guó)大陸速度結(jié)構(gòu)模型揭示太平洋板塊向西俯沖、 滯留在中國(guó)東北之下的地幔轉(zhuǎn)換帶中[5], 這種俯沖作用是東北地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿?lái)源, 并對(duì)上地幔的結(jié)構(gòu)有著重大影響。 地學(xué)家們對(duì)東北地區(qū)的殼幔結(jié)構(gòu)開(kāi)展了大量的研究工作, 獲得的各種速度模型被用于解釋區(qū)域構(gòu)造特征和深部動(dòng)力過(guò)程[6～9], 并重點(diǎn)研究了地幔轉(zhuǎn)換帶的復(fù)雜結(jié)構(gòu)[10～13]和板內(nèi)火山的起源[5, 14～18], 此外, 對(duì)深源地震的發(fā)震機(jī)制也有部分研究[3, 17, 19～20]。 但是, 有關(guān)東北地區(qū)深部結(jié)構(gòu)的研究仍有不足之處: 例如, 對(duì)南北重力梯度帶及其鄰區(qū)的上地幔結(jié)構(gòu)的研究還比較少; 松遼盆地上地幔結(jié)構(gòu)的分辨率還不是很高; 此外, 盡管目前對(duì)長(zhǎng)白山火山深部結(jié)構(gòu)的研究已經(jīng)很多, 但是關(guān)于其起源的深度仍存在較大爭(zhēng)議, 長(zhǎng)白山火山到底起源于俯沖板片之上還是起源于下地幔, 或者是否還存在其他可能的成因依然是討論的焦點(diǎn)[5, 15, 18]。隨著數(shù)字地震技術(shù)的快速發(fā)展, 中國(guó)東北地區(qū)固定和流動(dòng)臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)也迅速地發(fā)展起來(lái), 中國(guó)地震局在這一區(qū)域建立了128個(gè)固定臺(tái)站, 國(guó)際合作項(xiàng)目“中國(guó)東北加密地震臺(tái)陣”(NECESSArray, NorthEast China Extended SeiSmic Array)在此布設(shè)127個(gè)流動(dòng)臺(tái)站進(jìn)行了為期兩年的觀測(cè), 這為更好地實(shí)施地震學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。 目前在上地幔深部結(jié)構(gòu)的研究中, 遠(yuǎn)震有限頻率層析成像是較為成熟的方法之一, 已經(jīng)被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[15, 21～23], 該方法對(duì)寬頻帶信息的利用更充分, 減輕了數(shù)據(jù)不均勻覆蓋的影響, 對(duì)異常的估計(jì)可能更充分[21]。 因此, 本文利用NECESSArray流動(dòng)臺(tái)陣和區(qū)域固定臺(tái)網(wǎng)記錄的遠(yuǎn)震事件波形資料, 開(kāi)展了遠(yuǎn)震P波有限頻率層析成像反演, 獲取了中國(guó)東北地區(qū)上地幔600 km深度之上的P波三維速度結(jié)構(gòu)模型。 基于此模型, 我們對(duì)南北重力梯度帶兩側(cè)的結(jié)構(gòu)差異、 松遼盆地上地幔的低速異常體, 以及長(zhǎng)白山火山起源的深部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了探討, 獲得了一些新的認(rèn)識(shí)。

【參考文獻(xiàn)】：
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