基于背景噪声和双差层析成像方法研究银川地区三维速度结构

来源 :中国地震局地球物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seanswh
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层析成像方法是研究地球内部速度结构一种有效的手段。近些年来体波层析成像和面波层析成像得到了迅速的发展。地震面波沿着地球表面传播,可以从地震面波提取到中长周期的频散曲线,而通过互相关技术可以从噪声数据资料提取中短周期的频散曲线,以此来研究地壳尺度的S波速度结构。体波数据对于射线路径覆盖较好的区域可以获得较好的结果。因此,利用体波和面波数据联合反演可以得到更高精度的P波和S波速度结构模型。银川盆地位于我国青藏高原、阿拉善和鄂尔多斯地块的复合交汇部位,受到了复杂的构造应力的作用,其银川盆地的内部及其边界发育了一系列的断裂带。本文将使用喜马拉雅II期分布在研究区域内的台站和我们布设的银川台阵以及研究区域内的固定台站的数据资料进行联合反演,得到该地区0-10km范围内高精度的的P波和S波速度结构模型。主要研究内容与成果如下:(1)使用Hyposat定位方法对通过人工智能方法获得的震相报告进行了重定位。对事件进行重定位时我们只使用分布在事件方圆内最近的4个台站,最终共获得2154个事件,包含42738个P波震相和31946个S波震相。对台站记录的背景噪声数据资料进行互相关计算,然后进行瑞利波群速度频散曲线的提取,将初步提取到的频散曲线进行聚束分析和结合地形做质量控制,最终提取到频散曲线有2736条,这些频散资料作为联合反演的面波数据,频散曲线的质量控制为联合反演提供了高质量的面波数据资料,保障了反演结果的准确性。(2)银川地区速度模型。本文使用体波和面波联合反演方法给出了研究区域内0-10km深度范围内的P波和S波速度结构模型,并且与双差层析成像结果和面波直接反演成像结果进行了对比,发现联合反演的效果较好。银川盆地是新生代断陷盆地,其西边界是贺兰山东麓断裂带,东边界是黄河断裂带,而南边界分布着牛首段断裂带,其北部是宗别立-正义关断裂,在盆地的内部分布有两条隐伏断裂分别是芦花台断裂和银川断裂。联合反演结果表明银川盆地所呈现的低速分布的轮廓与银川盆地和其周围断裂在地质上的构造分布特征吻合较好。银川盆地相邻的阿拉善块体的东部表现出弱高速和弱低速相间的分布特征,而鄂尔多斯的西部表现出弱低速的分布特征,这和块体浅部分布的沉积层相一致。紧邻银川盆地的西部是贺兰山山区,联合反演成像结果表明山区具有明显的高波速特征,山区两侧的低速和其自身的高速特征形成鲜明的对比。银川盆地受到NE-SW方向的挤压和NW-SE方向拉张应力形成沉积盆地的凹陷和拉伸,其动力主要是来源于青藏高原东北向的扩展和延伸的作用。
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