利用远震接收函数研究辽宁地区的地壳厚度及泊松比.pdf

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1、Vo1．32，No．2第32卷第2期地震地质2010年6月SEISMOL0GYANDGEOLOGYJune，2010利用远震接收函数研究辽宁地区的地壳厚度及泊松比贾丽华’崇加军刘渊源倪四道戴瑾王帅1)辽宁省地震局，沈阳1100312)中国科学技术大学，合肥230026摘要文中利用辽宁省数字地震遥测台网15个台站记录的远震P波波形资料，用频率域反褶积方法提取接收函数，由H—Kappa叠加方法得到了各台站下方的地壳厚度和泊松比。研究结果表明，辽宁地区的地壳泊松比在0．250．29之间，地壳厚度介于3l一36kin之间

2、，东部褶隆带的地壳厚度从北向南由31km增至35km。松辽构造盆地地壳厚度变化不大，平均厚度为31km。辽西褶隆带与东部褶隆带的地壳厚度均比哈尔滨构造盆地厚约2～4km。关键词接收函数地壳结构泊松比中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253—4967(2010)02—0260—09O引言中国东北地区的地势呈现四周高中间低的特征(许卫卫等，2002)。中部松辽构造盆地带被大兴安岭褶隆带、辽西褶隆带、东部褶隆带包围，北部是大、小兴安岭，南部与辽西山地相邻，东部为张广才岭、吉林哈达岭、长白山、千山山系。该

3、地貌形态基本上反映出了本区域由于太平洋板块向w俯冲到欧亚大陆下部导致的拉张构造特征。辽宁地区的地质构造自西向东可以分为以下几个构造带：大兴安岭褶隆带、辽西褶隆带、松辽断陷盆地、东部褶隆带。上述构造区之间均以规模巨大的深断裂分界，使东北地区NE向的长条形构造相间排列和平行展布，构成了本区地壳表层构造的最基本特征。另外，该区域还存在着中国大陆东部地区一个主要的断裂构造带——郯庐断裂带(Christensen，1995；图1)。地质结构与地震有着紧密的联系，浅源地震的震中大多沿构造带分布(许卫卫等，2002)，例如金县

4、3次5级以上地震、营口2次5级地震、海城7．3级地震等。因此辽宁地区是一个地震多发区，研究该区域的地壳和岩石层结构以及构造性质，对于了解该地区的地震发震机理，评估地震危险性，以及地震中长期预测等都有着极为重要的意义。近年来，对于辽宁地区的地壳和岩石层结构开展了大量的研究，特别是通过重力和地震层析成像等手段，对辽宁地区的地壳厚度、主要构造带的特征进行了较为系统的分析。卢造勋等(收稿日期】2009—08—26收稿，2010—05—11改回。[基金项目]地震科学联合基金(C08090)与国家自然科学基金(4097403

5、4)共同资助。2期贾丽华等：利用远震接收函数研究辽宁地区的地壳厚度及泊松比261@▲一I央连图1辽宁数字地震遥测台网与断裂带分布Fig．1StationsdistributionofseismicnetworkandactivetectonicfaultsinLiaoningProvince▲表示台站；粗线条表示断裂带通过重力和地震等手段发现(许卫卫等，2002)：辽宁地区的地壳厚度等值线呈NE向展布；其变化特征是中部松辽盆地厚度较小，往西至大兴安岭一带地壳厚度急剧增大，其间以深断裂为界。同时他们勾画了4个不同的

6、深部地壳结构区，齐齐哈尔一乌兰浩特一奈曼一北票以西，42。以北为I区，庆安一阿城一长春一沈阳一营口以西为Ⅱ区，Ⅱ区以东为Ⅲ区，大虎山一锦州以西为Ⅳ区。虽然前人的工作已经得到了辽宁省及其周边区域的主要地壳构造特征，但仍存在着一定的问题。首先，辽宁省在1999年以前地震台网分布并不均匀，特别是宽频带地震台资料较少，这使得层析成像的分辨率和可靠性受到了较大的限制；其次，重力资料存在着非惟一性问题，对岩石层的界面在深度方向上分辨率较低，加上层析成像反演本身的误差，以及地震位置的偏差等因素，导致获得的地下界面的信息精度差、

7、非惟一性较高。同时，地震层析成像结果对P波和s波的波速比信息约束较差，而波速比以及对应的泊松比等参数则与地下的岩石组成、应力场等有较密切的关系(潘科等，2001)，因而对了解地下应力场变化、评估地震活动性等有非常重要的参考意义。随着技术的发展和观测资料的积累，上述2个问题已经可以在一定程度上得到解决。自从1964年Phinney提出利用远震体波来研究记录到的台站下方地壳及上地幔结构，以及1977年Langston等作出的改进以来，接收函数(ReceiverFunction)方法已经成为研究一个区域地震台站下方的地

8、壳、上地幔速度精细结构的方法之一(王小平等，2005)。由于采用远震体波的水平分量相对于竖直分量作反卷积，可以在很大程度上消除震源和传播路径的影响，获得仅与台站2期贾丽华等：利用远震接收函数研究辽宁地区的地壳厚度及泊松比263进行H—Kappa域叠加处理获得各台站下方的地壳厚度以及泊松比。H—Kappa叠加方法的优势在于可以批量处理大量的远震接收函数资料，无需识别不同转换