利用深度混合密度神经网络建立青藏高原东缘-扬子地台西缘地壳上地幔模型

As the structure of crust and upper mantle in eastern Tibetan plateau-western Yangtz block reflect the result of Wenchuan and Lushan earthquakes, many literatures show that the reason is Songpan-Ganzi block decoupling from upper mantle and forming listric-thrust nappe structure based on result of seismic tomography and receiver function. These technologies are of high resolution with high data coverage, however, the results are attainted by extrapolating with low data coverage. Focusing on the problem of seismic tomography and discontinuity based on deep learning and mixed density neural network, we not only attain a best fit model also we can assess uncertainty of model parameters. Based on deep learn and mixed density neural network after collecting newest seismic wave form data in eastern Tibetan plateau-western Yangtz block, we take Bayesian inversion of fundamental mode surface data for moho depth and s-wave velocity and high mode for topography of 410km and 600km. Furthermore, based on these 3-D high resolution lithospheric models in eastern Tibetan plateau-western Yangtz block, we discuss deep geodynamics of Wenchuan and Lushan earthquakes.

青藏高原东缘-扬子地台西缘地壳上地幔结构特征直接反映了汶川地震和芦山地震发生的深部地质原因，地震波层析成像和接收函数方法研究表明松潘—甘孜地块的地壳上地幔滑脱解耦，形成铲形逆冲推覆，是形成汶川地震和芦山地震的主要构造原因。这些地震方法在资料覆盖度高的地方分辨率高，在资料覆盖程度差或没有资料的地方采用外推方法得到，可信度相对较低。提出基于深度学习的混合密度神经网络方法用于地震波速度分布和间断面特征研究，不但给出了一个最佳拟合模型，而且还能对模型参数不确定性进行分析。搜集青藏高原东缘-扬子地台西缘地区最新数字地震台网波形数据，采用深度神经网络技术、求解基于贝叶斯方法的基阶和高阶面波频散曲线非线性反演，得到研究区地壳上地幔地壳厚度、S波速度结构、410km、660km不连续面的深度变化。进一步建立青藏高原东缘-扬子地台西缘地区高分辨率岩石圈三维模型，探讨产生汶川地震与芦山地震的深部动力学过程。

青藏高原东缘-扬子地台西缘地壳上地幔结构特征直接反映了汶川地震和芦山地震发生的深部地质原因，地震波层析成像研究方法在资料覆盖度高的地方分辨率高，在资料覆盖程度差或没有资料的地方采用外推方法得到。提出将基于深度学习的混合密度自编码神经网络方法用于地震波速度分布和间断面特征研究，给出了一个最佳拟合模型，并对模型参数不确定性分析。搜集研究区最新数字地震台网波形数据，采用基于深度神经网络技术的基阶和高阶面波频散反演，得到研究区地壳上地幔的沉积层和地壳分层厚度、莫霍深度、410km、660km间断面起伏以及S波速度结构。结果表明：.研究区内部块体新生代以来具有不同的沉积差异：松潘-甘孜地块以西以及以北的秦岭-大别造山带、羌塘地块、拉萨地块隆起抬升和研究区内盆地沉降。研究区上地壳物质速度、密度呈东西分布差异明显，秦岭-龙门山造山带以西的高原块体速度低、密度低，而以东的扬子地块、中朝地块南部速度高、密度较大。羌塘地块、拉萨地块东缘和松潘-甘孜地块中下地壳低速、低密度物质范围扩大，延展到龙门山造山带，在四川盆地中下地壳物质仍表现为高速、高密特征。以东经104度为界，东侧的四川盆地下方的地幔过渡带表现为减薄，而毗邻松潘-甘孜地块、以及四川盆地西南部的地幔过渡带则明显增厚。.汶川强震和芦山地震发生所在地的龙门山断裂带是Moho界面突变、波速比异常、地震波衰减异常的分界线。松潘-甘孜地块内壳内的由西向东逐渐减薄的楔状高衰减、低速低密的下地壳流延伸到扬子地块之下，沿龙门山断裂带上浸式铲形逆冲推覆，导致应变在龙门山断裂带脆性地壳内高度积累，当应变能积累到一定程度的突然释放导致了汶川强震和芦山地震的发生。.该区域地球动力学演化主要由以下的地幔对流过程控制，一是以研究区西部地幔结构特征与以青藏高原为核心的特提斯俯冲带下降流有关，二是研究区东部地幔结构特征可能与以海南地幔柱为核心的华夏地块上升流有关。.