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| 1 | 中国东北地区噪声层析成像显示文摘中国东北地区是中国唯一的深震孕育区,获取该区的壳幔结构,对于研究板块俯冲、深震以及火山活动等有重要的科学意义.本文利用该区159个固定台站2011年1月至2012年6月和27个流动台站2011年1月至2011年6月间的垂向波形连续记录,计算了台站间的预估格林函数,并采用基于连续小波变换的时频分析方法,测量了双台路径上瑞雷波的群速度和相速度频散曲线.通过质量控制和筛选,最终得到了2204条路径上周期5~40 s的群/相速度频散曲线.检测板测试表明,反演结果可以达到2°×2°的分辨.利用Ditmar & Yanovskaya反演方法,我们得到了研究区(105°E—135°E,39°N—52°N)周期8~30 s的瑞雷波的群速度和相速度分布图.不同周期的群/相速度分布图,反映了不同深度S波速度的横向变化情况.研究结果显示:中国东北地区的地壳上地幔S波速度结构存在横向非均匀性.短周期(如8 s)的群/相速度分布与地表地质构造具有明显的相关性,具体来说,山区显示为高速,沉积盆地显示为低速;随着周期的增大(如15 s,22 s),地形的控制作用相对减弱;较长周期(如30 s)的群/相速度分布与地壳厚度密切相关. | 潘佳铁 吴庆举 李永华 余大新 | 2014 | 地球物理学报2014，57，3： | 31 |
| 2 | 中国东北地区地壳上地幔三维S波速度结构显示文摘收集了中国东北地区159个固定地震台2011年1月至2012年6月和27个流动地震台2011年1月至2011年6月间的垂向连续记录,根据噪声成像方法得到研究区(105°E—135°E,39°N—52°N)较短周期(8∽30 s)的瑞雷波群速度和相速度频散资料,再结合该区已有的天然地震长周期瑞雷波(36∽145 s)的群速度频散资料,我们反演得到了中国东北地区200 km以浅深度范围内的三维壳幔S波速度结构,并得到了该区的岩石圈厚度分布图.结果表明:研究区中、下地壳S波速度结构的横向分布,在重力梯度带两侧有很大的不同,以东地区显示为大范围的高速,以西地区则呈现为大面积的低速;松辽盆地下方岩石圈地幔表现为显著的高速,岩石圈地幔底界面深度可能在90∽100 km,薄的岩石圈盖层暗示东北地区的岩石圈可能发生了减薄;郯庐大断裂下方呈现出大范围的比较显著的低速特征,断裂下方上地幔顶部可能有热物质活动. | 潘佳铁 李永华 吴庆举 余大新 | 2014 | 地球物理学报2014，57，7： | 34 |
| 3 | 青藏高原东南部地区瑞雷波相速度层析成像显示文摘本研究收集了"中国地震科学探测台阵-南北地震带南段"项目325个流动宽频带台站于2011年8月至2012年9月记录的远震垂直向资料,利用双台法测得了3594条独立路径上的瑞雷波相速度频散曲线,反演得到了青藏高原东南部地区周期10~60s瑞雷波的相速度分布图像.空间分辨尺度图表明,在台站覆盖范围内的绝大部分地区横向分辨率达到50km.2D相速度分布图显示,青藏高原东南部地区地壳上地幔S波速度结构存在较明显的横向非均匀性.短周期(如10s)的相速度分布主要受地表沉积层厚度的影响.绝大多数地震发生在周期15s相速度图上的低速区或高低速的陡变梯度带附近,充分说明该区的强震活动与中上地壳速度结构的变化有直接关系.中等周期(如20~30s)的相速度分布主要与中下地壳速度结构、地壳厚度密切相关,小江断裂、松潘—甘孜块体呈现最显著的低速,可能暗示这两处的中、下地壳存在低速层.较长周期(如40~60s)的相速度分布与上地幔顶部热状态和构造活动(如岩浆作用)有关.滇西南地区表现为大范围的显著低速,可能暗示滇西南地区上地幔顶部物质存在部分熔融.不同构造块体下方的频散曲线,具有不同的相速度特征.腾冲火山下方的频散曲线在10~60s一直为较低的速度,尤其是到40s以后,相速度随周期的变大增速明显放缓,至60s比其他任何块体速度都低,暗示腾冲火山区下方的低速至少来自上地幔顶部(约100km). | 潘佳铁 李永华 吴庆举 丁志峰 | 2015 | 地球物理学报2015，58，11： | 30 |
| 4 | 利用Rayleigh波相速度和群速度联合反演青藏高原东北缘S波速度结构显示文摘利用青藏高原东北缘地区固定和流动地震台网2007年8月到2012年1月期间记录的远震波形,运用小波变换频时分析方法分别测定了1216和653条周期从15到140s的台站间基阶Rayleigh相速度和群速度频散曲线.通过对上述频散进行反演,重构了青藏高原东北缘分辨率高达0.5°×0.5°的2-D相速度和群速度分布图.然后通过对所提取到的每个格网点Rayleigh波相速度和群速度频散进行联合反演,得到了研究区下方一维S波速度结构.最后通过线性插值,得到了青藏高原东北缘下方地壳上地幔三维S波结构.结果表明,印度板块向北俯冲已经达到班公—怒江缝合带附近;在柴达木盆地北部祁连山下面我们发现了亚洲板块,且其没有表现出明显的向南俯冲的迹象;在两大板块中间,我们观测到延伸到250km深度的低速异常,该低速异常可能是地幔物质底辟上涌现象造成的. | 余大新 李永华 吴庆举 潘佳铁 张风雪 何静 | 2014 | 地球物理学报2014，57，3： | 28 |
| 5 | 面波频散与接收函数联合反演南北地震带北段壳幔速度结构显示文摘通过对南北地震带北段区域所布设的676个流动地震台站观测资料进行处理,联合反演面波频散与接收函数数据,获得了研究区内地壳厚度、沉积层厚度的分布情况以及地壳上地幔高分辨率S波速度结构成像结果.反演结果显示研究区地壳厚度从青藏高原东北缘向外总体逐渐变薄,秦岭造山带地壳厚度较同属青藏高原东北缘的北祁连块体明显减薄;鄂尔多斯盆地及河套盆地分布有非常厚的沉积层,阿拉善块体部分区域也有一定沉积层分布,沉积层与研究区内盆地位置较为一致;松潘—甘孜块体、北祁连造山带等青藏高原东北缘总体表现为S波低速异常;在中下地壳,松潘—甘孜块体下方的低速体比北祁连造山带下方的低速体S波速度值更小、分布深度更浅,更有可能对应于部分熔融的地壳;鄂尔多斯盆地在中下地壳以及上地幔内有着较大范围的高速异常一直延伸到120km以下,而河套盆地地幔只在80km以上部分有着高速异常的分布,此深度可能代表了河套盆地的岩石圈厚度,来自深部地幔的热物质上涌造成了该区域的岩石圈减薄;阿拉善块体在地壳和上地幔都表现出高低速共存的分布特征,暗示阿拉善块体西部岩石圈可能受青藏高原东北缘的挤压作用发生改造. | 郑晨 丁志峰 宋晓东 | 2018 | 地球物理学报2018，61，4： | 21 |
| 6 | Crustal and uppermost mantle structure of SE Tibetan plateau from Rayleigh-wave group-velocity measurements显示文摘A shear-wave velocity model of the crust and uppermost mantle beneath the SE Tibetan plateau was derived by inverting Rayleigh-wave group-velocity measurements of periods between 10 and 70 s. Rayleigh-wave group-velocity dispersions along more than 3,000 interstation paths were measured based on analysis of teleseismic waveform data recorded by temporary seismic stations. These observations were then utilized to construct2 D group-velocity maps in the period range of 10–70 s.The new group-velocity maps have an enhanced resolution compared with previous global and regional group-velocity models in this region because of the denser and more uniform data coverage. The lateral resolution across the region is about 0.5° for the periods used in this study. Local dispersion curves were then inverted for a 3D shear-wave velocity model of the region by applying a linear inversion scheme. Our 3D shear-wave model confirms the presence of low-velocity zones(LVZs) in the crust beneath the northern part of this region. Our imaging shows that the upper-middle crustal LVZ beneath the Tengchong region is isolated from these LVZs beneath the eastern and northern part of this region. The upper–middle crustal LVZ may be regarded as evidence of a magma chamber in the crust beneath the Tengchong Volcanoes. Our model also reveals a slow lithospheric structure beneath Tengchong and a fast shield-like mantle beneath the stable Yangtze block. | Yonghua Li Jiatie Pan Qingju Wu Zhifeng Ding | 2014 | Earthquake Science2014，27，4： | 19 |
| 7 | 基于密集流动地震台阵的青藏高原东北缘及邻区Rayleigh波相速度层析成像显示文摘本文利用喜马拉雅二期台阵674个流动地震台一年的远震垂直向观测资料,获取了18491条独立路径上的Rayleigh波相速度频散曲线,并反演得到了周期10~80 s的Rayleigh波的相速度分布图.通过对比,本文与已有成像结果具有较一致的高低速分布特征,表明了本文结果的可靠性.结果显示,研究区的相速度分布存在明显的横向非均匀性.短周期(如10~15 s)的相速度分布与地表地形密切相关,中等周期(如20~40 s)的相速度分布受地壳厚度的影响较大.在长周期(如60~80 s),鄂尔多斯块体的高速比阿拉善块体更显著、完整,表明同属于华北板块的阿拉善地块,其上地幔结构并没有鄂尔多斯稳定.从短周期至长周期,与周缘地块相比,青藏高原始终表现出较明显的低速异常,可能暗示其具有较活跃的地壳上地幔结构.松潘一甘孜和北祁连块体的中上地壳均存在低速层.全球参考模型Crust1.0和Lithos1.0均不能很好地解释我们的观测频散,基于本文获得的相速度结果可在很大程度上对Crust1.0和Lithos1.0模型进行补充和完善. | 潘佳铁 李永华 吴庆举 丁志峰 余大新 | 2017 | 地球物理学报2017，60，6： | 17 |
| 8 | 蒙古中南部地区基于天然地震的勒夫波相速度层析成像显示文摘借助中蒙国际科技合作项目获取的宽频带地震台阵观测数据,采用小波变换频时分析技术提取了蒙古中南部地区901条双台间基阶勒夫波相速度频散曲线.通过对该曲线进行二维反演,重构了蒙古中南部地区12—80s周期内横向分辨率约为50km的勒夫波相速度分布图.结果显示,蒙古中南部地区相速度分布存在一定的横向不均匀性.短周期内(12—20s),相速度分布受地表地形的控制,杭爱—肯特山盆表现为高速异常,乌兰巴托盆地、中戈壁带及南戈壁带均表现为低速异常;中等周期内(20—40s),研究区相速度分布形态与短周期类似,但横向不均匀性强度减弱;中长周期内(40—70s),南戈壁带和杭爱—肯特山盆为低速异常,中戈壁带为高速异常,整个区域表现出南北低速异常夹中部高速异常的形态,与瑞雷波中长周期速度分布形态显著不同.结合中戈壁带分布大量新生代火山岩,推测研究区域内存在较强的径向各向异性. | 余大新 吴庆举 王鹏 叶庆东 潘佳铁 高孟潭 | 2016 | 地震学报2016，38，1： | 10 |
| 9 | 蒙古中南部地区噪声层析成像显示文摘依托中蒙国际合作项目"远东地区地磁场、重力场及深部构造观测与模型研究",我们首次获取了蒙古中南部地区密集的地震台阵观测资料.本研究收集了69套宽频带台站2011年8月至2013年7月间的垂直向连续记录,利用噪声互相关方法计算了台站间的经验格林函数,并采用基于连续小波变换的频时分析方法,提取了1478条周期6~30s的瑞雷波的相速度频散曲线.利用Ditmar&Yanovskaya方法,我们构建了研究区6~30s瑞雷波的高分辨率(0.5°×0.5°)相速度分布图.结果表明,蒙古中南部地区的地壳上地幔速度结构存在横向非均匀性,但并不显著(相对变化~±2%).短周期(如6s)的相速度分布与地表地质构造具有明显的相关性,具体来说,北部山盆显示为高速,南部盆地、戈壁滩均显示为低速;随着周期的增大(如15s,20s),地形的控制作用相对减弱.较长周期(30s)的相速度分布图上,南部的高速区进一步扩大,与南部地壳厚度较薄有关.蒙古主构造线南北两侧相速度分布有明显差异,暗示它不仅是地表地形和构造的分界线,而且还是地壳结构的分界线.从6~30s中戈壁一直显示为低速,可能与该区新生代火山活动有关;研究区北部杭爱山—肯特盆地一直显示为相对的高速,与该区具有较老、稳定的地层有关. | 潘佳铁 吴庆举 李永华 余大新 高孟潭 M.Ulziibat S.Demberel | 2015 | 地球物理学报2015，58，8： | 10 |
| 10 | High-resolution Rayleigh wave phase velocity maps from ambient noise tomography in North China显示文摘We presented high-resolution Rayleigh wave phase velocity maps at periods ranging from 5 s to 30 s in the northeast part of the North China Craton (NNCC). Continuous time-series of vertical component between October 2006 and December 2008, recorded by 187 broadband stations temporarily deployed in the NNCC region, have been cross-correlated to obtain estimated fundamental mode Rayleigh wave Green’s functions. Using the frequency and time analysis technique based on continuous wavelet transformation, we measured 3 667 Rayleigh wave phase velocity dispersion curves. High-resolution phase velocity maps at periods of 5, 10, 20 and 30 s were reconstructed with grid size 0.25°× 0.25°, which reveal lateral heterogeneity of shear wave structure in the crust and upper mantle of NNCC. For periods shorter than 10 s, the phase velocity variations are well correlated with the principal geological units in the NNCC, with low-speed anomalies corresponding to the major sedimentary basins and high-speed anomalies coinciding with the main mountain ranges. Within the period range from 20 s to 30 s, high phase velocity observed in eastern NCC is coincident with the thin crust, whereas low phase velocities imaged in central NCC is correlated to the thick crust. However, the low-velocity anomaly in the Beijing-Tianjin-Tangshan region displayed in the 20 s and 30 s phase maps may be associated with fluids. | Jiatie Pan Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China | 2012 | Earthquake Science2012，25，3： | 6 |
| 11 | 天然源面波在地下结构探测中的研究进展显示文摘面波具有传播速度随着周期变化而变化的频散特征,因此,可以应用于地下不同深度结构的探测中。天然源面波由于无需人工激发,采集较为方便。在地球近地表与深部结构探测中,由于地球的不可入性,地震面波信号携带的地球内部结构信息显得尤为重要,通过分析其频散特征为我们探测地球的奥秘提供了重要手段。本文总结了面波层析成像的流程以及在深部结构探测、工程勘查中的应用,并指出了存在的问题以及发展方向。 | 张广成 付俊东 刘建民 夏暖 刘军 | 2017 | 四川建材2017，43，10： | 2 |
| 12 | 蒙古中南部地区地壳上地幔S波速度结构初步研究显示文摘基于中蒙国际科技合作项目中获取的宽频带地震阵观测资料,利用提取到的周期为10~80 s的每个网格点瑞雷波相速度频散,反演得到了蒙古中南部下方地壳以及上地幔S波速度结构.结果表明:25 km深度处S波速度分布特征受地表构造形态控制,北部杭爱-肯特山脉为明显高速异常(约3.75~3.82 km/s),中南部戈壁沙漠为低速异常(约3.55~3.65 km/s);42 km深度处S波速度受地壳厚度影响,具有西北到东南逐渐增大的趋势,杭爱-肯特山盆下地壳相对较高的S波速(约4.1 km/s)是由盆地形成过程中拉伸作用导致盆地下地壳厚度减薄造成的;60~100 km深度范围内S波速度呈现南北高中部低的形态,分析认为中部戈壁低速异常与该地区新生代火山活动有关,而火山活动范围纵向上由中西部向中东部逐渐变深,横向由中东部向中西部逐渐变宽;此外,中东部地区地壳的隆起可能是由于火山活动引起的地幔热流上涌造成的. | 侯颉 余大新 吴庆举 管见 | 2017 | 地球物理学进展2017，32，4： | 1 |
| 13 | 多种面波层析成像方法及其在青藏高原的应用与对比显示文摘面波层析成像是一种广泛应用的获取地壳与上地幔地震波速度与各向异性结构的地球物理方法.本论文综述了面波层析成像方法的简要历史,阐述了多种常用的面波层析成像方法(双台法、双平面波法、程函方程法、Helmholtz方程法、背景噪声成像法与直接面波层析成像法)的基本原理及其优缺点.双台法的理论与实际使用简单,但该方法要求震源与两个台站需近似位于同一大圆弧路径,在台站较少且记录时间较短的区域,获取的相速度水平分辨率偏低.双平面波法能一定程度克服地震波多路径传播与散射对频散的影响,但其对面波波形数据要求较为严格,且通常适用于区域地震台网.程函方程法和Helmholtz方程法可直接从地震记录同时获取相速度与方位各向异性,计算方便快速,无需经过正演与反演过程,但这两种方法要求台站分布密度要高,不适用于台站间距大且分布稀疏的区域.与程函方程法相比,Helmholtz方程法不仅考虑了波形的相位,还利用了其振幅,能获取更准确的相速度与方位各向异性信息.背景噪声成像法的优点是无需震源就可获取高分辨率地壳尺度的成像结果,但通常缺乏长周期面波的信息,难以约束岩石圈深部与软流圈结构.直接面波层析成像法能直接从台站间的面波频散数据通过反演获取三维剪切波(S波)速度结构与方位各向异性信息,省去了反演相速度图的中间步骤.此外,我们对比了多种方法在青藏高原获取的相速度结果.结果表明,多种面波层析成像方法获取的同一周期相速度结果高度吻合,主要特征表现在:在中长周期的相速度图中,青藏高原内部主要以低速为主,而周缘区域(如,柴达木盆地、四川盆地等)以相对高速为主,这表明青藏高原中下地壳与上地幔的流变强度均比其周缘区域要弱,青藏高原的岩石圈变形受控于周缘块体的阻挡.在青藏高原东南缘,短中周期(20~40 s)的相速度图像指示受强度较大的川滇地块阻挡,青藏高原中下地壳物质以地壳流的方式沿地壳薄弱带(即红河断裂带与鲜水河断裂带)向南挤出逃逸.此外,祁连山在短中周期(20~40 s)的相速度图中都表现为低速特征,可能与局部地幔物质上涌造成地壳的高温度异常有关.地震面波层析成像方法(双台法、双平面波法、程函方程法、Helmholtz方程法)与背景噪声层析成像法结合可获取短长周期范围(如,4~200 s)的瑞利波与勒夫波相速度,用于同时构建壳幔速度与各向异性结构.本文还提出开展地震高阶面波、伴随成像与联合反演等方法综合研究可望获取精度更高与更为可靠的壳幔结构. | 李伦 蔡晨 付媛媛 方洪健 | 2023 | 地球与行星物理论评(中英文)2023，54，2： | 1 |
| 14 | Crustal and upper mantle structure beneath Abaga area in Inner Mongolia revealed by Rayleigh-wave phase velocity tomography显示文摘There are strong interactions between the crust and the mantle in the Abaga area.To study the structure of the crust and upper mantle in that area,the fundamental-mode Rayleigh-wave phase velocity dispersion along 3,331 inter-station paths were estimated by the continuous wavelet transformation method.The dispersion data were used to construct the first 2-D phase velocity maps for waves with periods of 12-80 s and a horizontal resolution of 0.5°×0.5°by applying a linear inversion.The results show that the short-period phase velocity distributions(12-20 s)are affected by exposed Cenozoic volcanoes and the thickness of the sedimentary layer.Phase velocity maps for waves with periods of 30-40 s indicate that the direction of the Solonker suture zone is in good agreement with the extension of the high-speed anomalous connection in the study area.It is concluded that the Solonker suture zone extends throughout the entire lithosphere.For periods of 30-80 s,stable low-velocity anomalies were observed near the Holocene volcanoes in the northeast and south of the study area,suggesting that the low-velocity anomaly is related to volcanic activity.Moreover,the two low-velocity anomalies may be connected,suggesting that the Darigan Volcano may have the same thermal source as the Honggeertu Volcano and even the Datong Volcano.And the thermal source of the two low-velocity anomalies is speculated to be upwelling of hot mantle material.In addition,the velocities in the crust and upper mantle are lower than those from the AK 135 model and are close to the velocity for the destroyed North China Craton,and very similar to that for the East African Rift Valley.This may indicate that the lithospheric structure in the Abaga area is active. | Jie Hou Qing-Ju Wu Da-Xin Yu Qing-Dong Ye | 2019 | Earthquake Science2019，32，5： | 0 |
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