青藏高原及其周边区域地壳Lg波Q值成像研究

青藏高原下地壳流模型能够解释众多地形学、地质学、年代学和地球物理学的观测结果，同时也受到这些资料的检验。地震波衰减能够指示深部物质温度和岩浆活动。但青藏高原地区已有的地震衰减测量因可使用资料较少而限于局部区域或具有较低的分辨率，不能准确地描绘地壳内的高温异常或部分熔融。本项研究将地震Lg波的衰减因子Q视为地表位置和频率的函数，实现在独立频率平面上对区域Q值、Lg波源谱函数(含辐射花样)与台基响应等多参量联合反演，建立青藏高原及其周边区域宽频带、高分辨率的地壳Q值成像模型。在研究区内有丰富的可公开使用的宽频带区域地震台网资料，是开展高分辨率地震波衰减成像研究的基础。通过地壳Q值横向变化圈定高温异常区，从而约束下地壳流的分布范围，有利于进一步认识下地壳流在青藏高原地区普遍存在还是只限于某些特定地质块体之下，为印度岩石圈下插、青藏地壳增厚及青藏岩石圈东向挤出等青藏高原演化研究提供地震学证据。

青藏高原下地壳流模型能够解释众多地形学、地质学、年代学和地球物理学的观测结果，同时也受到这些资料的检验。地震波衰减能够指示深部物质温度和岩浆活动。但青藏高原地区已有的地震衰减测量因可使用资料较少而限于局部区域或具有较低的分辨率，不能准确地描绘地壳内的高温异常或部分熔融。将地震Lg波的衰减因子Q视为地表位置和频率的函数，实现在独立频率平面上对区域Q值、Lg波源谱函数(含辐射花样)与台基响应等多参量联合反演。基于146个宽频带数字地震台站和232个区域地震事件的波形资料，建立青藏高原及其周边区域宽频带、高分辨率的地壳Lg波Q值成像模型。在射线覆盖较好的区域，0.05至1.5Hz的频带范围内，最大的空间分辨率可达1.0度。Lg波Q值成像模型揭示地震衰减与地质结构的对应关系。在海拔大于4km的高藏高原地区，平均的Lg Q0值(1 Hz Q)为280。Q0值由南到北呈减小的趋势(喜马拉雅：386，拉萨：284，羌塘：238，松潘-甘孜-可可西里地体：217)，然后增加(东昆仑：289，西昆仑：330，祁连山地体：315)。Lg波Q0的低值分布与四川盆地西缘的地壳物质流是一致的。高Q0值是青藏高原周边区域地震衰减的主要特征(塔里木盆地：433，阿尔金山脉：517，柴达木盆地：385，阿拉善隆起：452，内蒙古地台：444，鄂尔多斯：395，四川盆地：456)。唯有云贵高原表现为低Q0值(=247)。通过调查Lg波Q值的频率依赖关系，发现Lg波Q值通常随频率的增加而增加，但明显具有较强的复杂性。通常所采用的指数率Q值模型并不适用于较宽的频带。利用线性回归的方法，获得宽频带Q值与地壳厚度的关系。采用该模型，能够简单地移除地壳厚度对地震衰减的影响。通过地壳厚度校正，Lg波Q值成像模型显示一条低Q异常带从青藏高原北部地区向东部扩展。结合其他地球物理观测资料，推断可能存在的两条地壳通道流。第一条从高原北部向东部扩展，沿刚性的四川盆地西缘向南；第二条始于青藏高原南部并跨过喜马拉雅东部构造结。