Crustal structure variations in south-central Mexico from receiver functions
Crustal structure variations in south-central Mexico from receiver functions
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接收函数显示墨西哥中南部地壳结构的变化
DOI：
10.1093/gji/ggz434
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发表时间：
2019
影响因子：
2.8
通讯作者：
Cabral-Cano, Enrique
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rodríguez-Domínguez, Miguel;Pérez-Campos, Xyoli;Montealegre-Cázares, Conrado;Clayton, Robert W.;Cabral-Cano, Enrique
墨西哥有着复杂的地质历史，其典型特征是在中南部地区发现的独特的火山岩。地壳厚度的变化往往与地质沉积物有关，这些地质沉积物在过去被几种过程改变，例如空中或俯冲侵蚀，底侵火山物质或裂谷，但很少有地球物理研究对墨西哥的整个大陆地壳进行局部成像。本文确定了墨西哥中南部地壳三层的厚度。为此，我们使用159个地震宽带台站的P波和S波接收器功能（RF）。由于其自适应性，我们使用经验模式分解（EMD）算法重建的RF到本征模式函数（IMF），以提高地壳内的内部不连续性相关的脉冲。为了检查可能的横向变化，RF被分组为90°的象限，并且它们的幅度被映射到假设三层模型的厚度中。使用这种方法，我们确定了一个浅沉积层的厚度在1-4公里的范围内。据估计，太平洋沿岸附近的上地壳厚度为几公里（<10公里），而在瓦哈卡中部和跨墨西哥火山带（TMVB）下，上地壳厚度约为15公里。在太平洋海岸附近，我们推断地壳厚度约为16 ± 0.9 km，而在瓦哈卡中部和TMVB下方，我们观察到的地壳厚度在30 km ± 2.0 km之间。我们观察到从瓦哈卡中部（37 ± 1.9 km）到韦拉克鲁斯盆地下的墨西哥湾的地壳减薄约6 km，我们估计那里的地壳厚度为31.6 ± 1.9 km。上、下地壳边界与莫霍面相比，除深度差异外，没有明显变化。我们观察到小的地壳变化，在不同的地壳上的研究区域，最薄的地壳位于太平洋沿岸和墨西哥湾沿岸。最厚的地壳估计在瓦哈卡中部和TMVB下面。
Mexico has a complex geological history that is typified by the distinctive terranes that are found in the south-central region. Crustal thickness variations often correlate with geological terranes that have been altered by several processes in the past, for example aerial or subduction erosion, underplating volcanic material or rifting but few geophysical studies have locally imaged the entire continental crust in Mexico. In this paper, the thickness of three layers of the crust in south-central Mexico is determined. To do this, we useP- andS-wave receiver functions (RF) from 159 seismological broad-band stations. Thanks to its adaptive nature, we use an empirical mode decomposition (EMD) algorithm to reconstruct the RFs into intrinsic mode functions (IMF) in order to enhance the pulses related to internal discontinuities within the crust. To inspect possible lateral variations, the RFs are grouped into quadrants of 90°, and their amplitudes are mapped into the thickness assuming a three-layer model. Using this approach, we identify a shallow sedimentary layer with a thickness in the range of 1–4 km. The upper-crust was estimated to be of a few kilometers (<10 km) thick near the Pacific coast, and thicker, approximately 15 km in central Oaxaca and under the Trans-Mexican Volcanic Belt (TMVB). Close to the Pacific coast, we infer a thin crust of approximately 16 ± 0.9 km, while in central Oaxaca and beneath the TMVB, we observe a thicker crust ranging between 30 and 50 km ± 2.0 km. We observe a crustal thinning, of approximately 6 km, from central Oaxaca (37 ± 1.9 km) towards the Gulf of Mexico, under the Veracruz Basin, where we estimate a crustal thickness of 31.6 ± 1.9 km. The boundary between the upper and lower crust in comparison with the surface of the Moho do not show significant variations other than the depth difference. We observe small crustal variations across the different terranes on the study area, with the thinnest crust located at the Pacific coast and Gulf of Mexico coast. The thickest crust is estimated to be in central Oaxaca and beneath the TMVB.
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