南北构造带中北段地震精定位和壳幔三维精细速度结构地震成像研究

This research proposes to construct a three-dimensional (3D) fine P wave and S wave velocities structure of the crust and upper mantle and relocate the earthquake parameters in the middle and northern part of the South-North Tectonic Zone(SNTZ) based on the initial 3D velocity model from artificial sesimic sounding profiles. The earthquake data we use are recorded by the permanent seismic stations and the mobile seismologic array from 2010 to 2015 in the region. We will use the latest seismic relocation algorithm and body wave travel time tomography (Guo and Zhang，2017 and Zhang et al. 2009) for research. We want to construct the 3D high resolution models of Vp、Vs and Vp/Vs, at the same time, to identify the deep structure of the study area and the fracture space distribution and characteristics of seismic distribution. Furthermore, our work can provide a scientific basis for further analysis of the relationship between the strong earthquake and the deep and shallow tectonics, and offer a scientific foundation for deeply understanding the causes of strong earthquakes in the northeastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau and the source of interaction power between the adjacent blocks.

本项目拟利用南北构造带中北段地区固定地震台网与密集流动台阵2010-2015年记录的天然地震数据，根据研究区人工地震测深剖面结果构建初始三维速度模型，采用最新的地震定位算法与层析成像方法（Guo and Zhang，2017 ；Zhang et al. 2009），对地震进行重新精确定位、对地壳上地幔顶部速度结构进行三维体波走时成像，构建三维壳幔精细结构模型（Vp、Vs、Vp/Vs），查明研究区深部结构框架及断裂空间展布与地震分布特征。进一步分析强震孕震环境与深浅构造相互关系，为深入认识青藏高原东北缘地区强震发生成因、相邻块体之间相互作用动力来源等科学问题提供科学依据。

南北构造带中北段主要位于青藏高原东北缘，构造变形复杂，地震活动强烈。获取该区精细的速度结构对于理解青藏高原东北缘地区的深部动力学环境与认识该区强震危险性具有重要意义。本研究基于研究区固定台网与流动观测台阵记录的天然地震体波初至数据利用改进的双差地震成像方法，分别构建了海原弧形构造区与南北构造带中北段地区的高分辨率的地壳三维P、S波速度与波速比结构模型，并采用较新的地震定位方法对南北构造带中北段地区的地震进行了重新定位研究。结果显示地壳速度在横向分布上具有较大的差异，地震主要沿断裂展布，历史强震多处于高低速过渡区域，海原强震下方下地壳存在低速、高导薄弱层，研究区波速比整体较低，存在部分熔融的可能性较小，推测研究区地壳主要组成成分为酸性的长英质，最终速度模型支持地壳增厚模式可能主要为上、下地壳共同增厚。