珠三角地区地壳浅部结构主动源和被动源联合成像研究

It is the fine upper crust model that plays an important role in tectonic study, active structure evaluation and deep seismic sounding in Pearl River Delta Basin. Using first arrival times of active sources, the travel-time tomography is a superior method in detecting the upper crust structure. On the other hand, the receiver function method is full of advantage in determining the depth of the basement interface. As a consequence, the two methods are complementary. Based on the initial model from the active source profiles, we plan to image the upper crust and basin basement using joint active and passive sources tomography. To begin with, we intend to get the velocity structure using Fast Marching Method joint the active and passive sources. Then, we plan to detect the geometry of the basin basement and geometry characteristics of the main faults using the teleseismic virtual source reflection profiles. Finally, we’ll study the scientific questions of structure, composition and active tectonics of Pearl River Delta Basin combining the available evidences of geological and geophysical.

珠三角盆地精确的地壳浅部模型对区域的构造演化研究、活动构造评价和深部探测等有重要的应用价值。初至波成像是探测地壳浅部速度结构的优势方法，高密度台阵的远震接收函数方法能有效地约束盆地基底的埋深和空间形态，两种方法有很好的互补性。基于珠三角地区人工地震探测的结果构建初始模型，联合主动源和被动源记录，多数据源多方法联合构建珠三角盆地地壳浅部的三维精细模型：首先联合应用人工地震台阵、固定和流动台网的主动源和天然地震记录，基于Fast Marching快速波前追踪正演算法和子空间反演方法进行联合成像，获取盆地地壳浅部的速度图像；然后应用远震波形记录，基于远震虚震源反射成像理论和接收函数方法，进一步约束盆地基底界面的埋深和空间展布特征；最后联合构建珠三角盆地地壳浅部的三维精细模型，结合已有地质和地球物理成果，研究其物质组成、活动构造和形成演化等关键科学问题。

珠三角地区地处华南大陆-南海被动陆缘伸展构造体系的关键位置，其地壳结构对于理解被动陆缘的裂解机制有重要作用。珠三角地区，即粤港澳大湾区，是我国最大的城市群和经济发展的核心地区，深部地球物理探测对于区域的活动构造研究和地震灾害预防有重要意义。近年来，随着节点地震仪的迅速发展，大规模、超密集的地震台阵观测成为一种新的观测手段，在城市区域的地球物理探测和地壳精细结构成像中取得了非常好的效果。我们从珠三角地区主动源探测的密集台阵连续波形数据中，提取天然源远震数据，开展短周期接收函数成像的研究工作，获得了珠三角地区的地壳Moho结构和地壳泊松比分布特征。揭示了珠三角地区超壳断块结构的构造边界，可为地区的地壳稳定性评价和防震减灾提供依据。减薄的地壳结构和非常低的平均地壳泊松比特征，为南海北部陆缘快速伸展作用下大陆岩石圈发生裂解的机制提供了深部约束。