用Rayleigh面波相速度資料反演中國(guó)西部及其鄰域地殼上地幔三維橫波速度結(jié)構(gòu).pdf

1、該文首次采用Rayleigh面波雙臺(tái)法研究中國(guó)西部及其鄰域的三維橫波速度結(jié)構(gòu),提出了一種新的基于圖像分析的雙臺(tái)面波相速度頻散曲線快速提取方法,并用Matlab編寫了相應(yīng)的GUI資料處理軟件.共處理了超過(guò)3000條雙臺(tái)資料,經(jīng)仔細(xì)挑選共獲得110條高質(zhì)量的Rayleigh波相速度頻散資料,周期為15-120s.通過(guò)計(jì)算我們得到中國(guó)西部及其鄰域平均的一維Rayleigh面波頻散模型WChina1D,并與以前全球的及區(qū)域的模型作了對(duì)比.我們采

2、用Tarantola的概率反演方法反演得到研究區(qū)域內(nèi)的15-120 s的Rayleigh相速度分布圖像.經(jīng)分辨率檢測(cè)試驗(yàn),我們的結(jié)果在所研究區(qū)域內(nèi)的橫向分辨率約為700公里(約7°).我們用獲得的110條高質(zhì)量的Rayleigh波相速度頻散資料去檢驗(yàn)評(píng)價(jià)最近的CUB全球地殼上地幔三維橫波速度結(jié)構(gòu)模型,指出了模型的高斯平滑條件在全球面波反演中的局限性.根據(jù)反演得到的研究區(qū)域內(nèi)每個(gè)格點(diǎn)上的頻散資料,我們采用Tarantola非線性問題的最小

3、二乘反演方法反演得到研究區(qū)域內(nèi)2°×2°的三維橫波速度結(jié)構(gòu).利用不同周期的Rayleigh面波相速度大致對(duì)入/3波長(zhǎng)附近深度的橫波速度最為敏感這一物理特性,在反演過(guò)程中引入一種層速度自適應(yīng)調(diào)整的技巧,可以較好的加快收斂和提高反演的穩(wěn)定性.反演得到的橫波速度結(jié)構(gòu)的主要結(jié)論為:1.青藏高原的西部地區(qū)下地殼和上地幔的橫波速度很高,軟流層不發(fā)育;而青藏高原東緣地區(qū)的下地殼和上地幔頂部速度明顯偏低,很可能是青藏高原地殼低速物質(zhì)沿青藏高原東部邊緣地

4、區(qū)向南運(yùn)動(dòng)、經(jīng)川滇地區(qū)連接緬甸北部低速區(qū)的低速物質(zhì)運(yùn)移通道;在青藏高原東北部邊緣地區(qū),下地殼的速度明顯低于中地殼的速度.2.青藏高原南部的拉薩地塊具有較高速度的上地幔頂蓋層,從南向北拉薩地塊的軟流層埋深約從130公里減至100公里,軟流層厚度約從40公里增至80公里;北部羌塘地塊的下地殼速度偏低,上地幔頂蓋層缺失,速度很低,軟流層的厚度較大.3.塔里木盆地和準(zhǔn)噶爾盆地都表現(xiàn)出較高的上地幔橫波速度結(jié)構(gòu),屬于穩(wěn)定的塊體,軟流層不明顯,準(zhǔn)噶爾