甘肃-西秦岭地区地壳速度结构及不同层位方位各向异性的密集地震台阵的环境噪声研究

Gansu-West Qinling region is located in the front part of the Tibet Plateau which extand to the mainland. It is a key area to research the evolution of the Tibet Plateau dynamics. It is important to study the deep structure of Gansu-West Qinling region to understand the dynamic process of uplift and lateral growth of the Tibet Plateau. In this study, the seismic ambient noise data recorded by the dense flow seismic array in Gansu-West Qinling area will be used to extract the Rayleigh wave phase velocity dispersion curves from the cross correlation method. Phase velocity and azimuthal anisotropy of different periods will be given by tomography. According to the sensitivity of the surface wave to the shear wave velocity at different depths in different periods, the three-dimensional S-wave velocity structure and the azimuthal anisotropy depth of the crust in Gansu-West Qinling region will be obtained. Finally, we will obtain the distribution of low velocity zone in the crust and azimuthal anisotropy in the different depths. And the mechanism of crust dynamics deformation in the Gansu-western Qinling region will be discussed. This study will provide new independent observational evidence for the crustal structure and anisotropy in Gansu-West Qinling region, and provide important constraints for further studies.

甘肃-西秦岭地区位于青藏高原向大陆内部扩展的前缘部位，是研究青藏高原动力学演化过程的重要地区，研究该地区的深部结构对理解青藏高原隆升与侧向生长的动力学过程具有重要意义。本研究将利用甘肃-西秦岭地区的密集流动地震台阵记录的地震环境噪声数据提取瑞雷波相速度频散曲线，反演不同周期的面波方位各向异性，并根据面波在不同周期对于不同深度的剪切波速度的敏感度不同，最终反演得到甘肃-西秦岭地区地壳的三维S波速度结构及其方位各向异性在地壳深部不同层位的分布特征，研究壳内低速异常及相邻块体之间的变形关系，进而探讨甘肃-西秦岭地区的地壳动力学变形机理，为研究区的地壳结构及各向异性提供新的独立观测证据。

本研究利用甘肃-西秦岭地区的密集地震台阵记录的地震环境噪声数据进行研究，得到青藏高原东缘及其周边地区壳剪切波速结构的高分辨率三维图像及瑞雷波相速度方位各向异性分布。研究结果揭示了四川盆地北部的松潘-甘孜地体下方存在明显的中地壳剪切波低速结构，反映了地壳通道流向东北方向扩展，导致青藏高原中上地壳增厚和隆起。研究区地壳通道流局限于西秦岭断裂带的西侧，说明秦岭造山带不存在通道流。研究表明，由于通道流的存在，上地壳和下地壳之间存在解耦和差异运动。我们的结果为青藏高原东部的生长方式提供了证据，揭示了地壳非均匀性与地表地质特征之间的空间相关性，表明高分辨率台阵研究更容易避开插值效应，而插值效应往往导致对地球物理结构的误解。今后仍需开展更多的高分辨率研究工作，以便对地幔岩石圈进行成像，并检验其与青藏高原东缘发育的关系。