利用伴随层析成像研究六盘山构造带及周边壳幔速度结构

The Liupanshan tectonic belt located between the site of the Ordos block, the Qinghai-Tibet block and the Alxa block, characterized with strong tectonic activity and frequent earthquakes. The source of its deformation motion and the distribution of underground velocity structures have been the focus of research and discussion. In this study, we will adopt adjoint tomography, which has been gradually developed recent year, as our inversion method. Without intermediate steps of measuring phase dispersion, the adjoint tomography inverts for shear wave speeds of the crust and upper mantle directly from Empirical Green’s functions (EGFs) of Rayleigh waves, which are deriving from interferometry of two years of ambient noise data recorded by “ChinArray–Himalaya II”.A more accurate3Dvelocity model will be established to constrain the scale and depth of possible lower crust flow beneath Liupan tectonic belt, and to gain a deeper understanding of the crust-derived basement reconstruction that accompanies the uplift of the mantle. Moreover, our results will provide further insights into the deep structural and dynamic evolution processes between different blocks in the northern segment of the North-South Seismic Belt and the deformation mechanism of the northeastern margin of the Qinghai-Tibet Plateau.

六盘山构造带位于鄂尔多斯地块、青藏地块及阿拉善地块的交汇部位，具有复杂的地质构造演化历史，地震活动频繁，其活动与变形的动力来源及深部速度结构一直是研究的热点。本研究采用近年来发展的伴随层析成像方法研究六盘山及周边地区的壳幔速度结构，该方法不用测量面波频散，可以直接利用波形反演三维速度结构，减小了中间步骤造成的误差。本研究利用“中国地震科学探测台阵”二期高质量的连续波形观测数据，通过背景噪声互相关提取瑞利面波经验格林函数，使用伴随层析成像方法进行迭代反演，建立研究地区更为精确的地壳上地幔三维S波速度模型，进而更好的理解六盘山构造带地幔隆起过程中地幔物质对于地壳基底的改造，同时对理解南北地震带北段不同块体之间的深部构造、动力学演化过程及青藏高原东北缘的变形机制提供新的约束。

六盘山构造带位于鄂尔多斯西南缘，是青藏高原和鄂尔多斯之间构造作用的前缘。这里构造活动强、地震发生频繁。从地理位置、地震活动背景及大地构造属性，六盘山地区均具有特殊的研究意义和重要性。本项目收集、整理“中国地震科学台阵”观测数据，提取台站间的背景噪声瑞利面波经验格林函数（EGF）。并利用伴随层析法进行波形反演，获得了研究区内高精度的壳幔S波速度结构。.研究结果揭示了六盘山构造带在南北方向上速度分布存差异。六盘山断裂北段至硝口断裂附近的浅层地壳深度显示推覆构造的复杂低速结构。同时这一地区存在增厚的高速下地壳，范围局限在纬度35.5°-36°之间。在六盘山断裂南段及北部天景山-牛首山地区并未显示出相似的速度结构。前人的研究表明，青藏高原东北缘扩张导致的海原断裂左旋走滑，并促使陇西块体顺时针旋转向东部挤出。六盘山构造带北部连接海原断裂，滑动和挤压应力在此交错转换。我们推测研究揭示的局部地壳变形和下地壳增厚，代表该地区是陇西块体对鄂尔多斯挤压作用的前端。研究结果为深入认识六盘山地区与相邻块体之间的接触变形关系，及青藏高原东北缘对鄂尔多斯块体的动力学过程提供了新的信息。