Structure of the Ecuadorian forearc from the joint inversion of receiver functions and ambient noise surface waves
Structure of the Ecuadorian forearc from the joint inversion of receiver functions and ambient noise surface waves
复制标题
接收器函数和环境噪声表面波联合反演的厄瓜多尔前弧结构
DOI：
10.1093/gji/ggaa237
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发表时间：
2020
影响因子：
2.8
通讯作者：
Ruiz, Mario
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Koch, Clinton D;Lynner, Colton;Delph, Jonathan;Beck, Susan L;Meltzer, Anne;Font, Yvonne;Soto-Cordero, Lillian;Hoskins, Mariah;Stachnik, Josh C;Ruiz, Mario
厄瓜多尔弧前是一个复杂的地体聚集区，历史上曾发生过大地震。最近，2016年4月16日，厄瓜多尔Pedernales近海发生7.8级大地震，板块边界破裂。在这次活动之后，地球物理研究所在国家埃斯库埃拉安排了一次国际合作，在厄瓜多尔前弧沿线迅速部署了65台地震仪器。我们将这一新的地震数据集与厄瓜多尔国家网络的14个永久台站相结合，以更好地了解地壳结构的变化与边缘地区地震灾害的关系。在这里，我们提出了接收函数自适应公共转换点叠和由接收函数和通过环境噪声互相关获得的前弧上部50公里的面波频散数据联合反演得到的剪切速度模型。在弧前地壳之下，我们观察到一个向东倾斜的慢速度异常，我们将其解释为俯冲洋壳，它在俯冲的卡内基山脊的投影中心附近变浅。我们还在靠近波尔本盆地的厄瓜多尔弧前观察到了一个强烈的浅层正转换，表明在∼7公里处有一个主要的不连续面。这种转化并不普遍，可能是沉积地体的顶部。我们还观察到了横波速度的明显南北变化。速度的变化表明了沉积地体的变化，并可能表明马纳比盆地之下水化作用的增加。这种构造变化在地理上也与多次高震级巨型逆冲地震的南破裂极限有关。厄瓜多尔海沟沿线的地震记录显示，在厄瓜多尔南部或秘鲁北部的∼0.5°S以南，没有发生过AMW>7.4级地震。我们的观察和前人的研究表明，弧前地壳结构和俯冲洋壳的变化可能影响该地区高震级地震活动的发生和空间分布。
The Ecuadorian forearc is a complex region of accreted terranes with a history of large megathrust earthquakes. Most recently, aMw7.8 megathrust earthquake ruptured the plate boundary offshore of Pedernales, Ecuador on 16 April 2016. Following this event, an international collaboration arranged by the Instituto Geofisico at the Escuela Politécnica Nacional mobilized a rapid deployment of 65 seismic instruments along the Ecuadorian forearc. We combine this new seismic data set with 14 permanent stations from the Ecuadorian national network to better understand how variations in crustal structure relate to regional seismic hazards along the margin. Here, we present receiver function adaptive common conversion point stacks and a shear velocity model derived from the joint inversion of receiver functions and surface wave dispersion data obtained through ambient noise cross-correlations for the upper 50 km of the forearc. Beneath the forearc crust, we observe an eastward dipping slow velocity anomaly we interpret as subducting oceanic crust, which shallows near the projected centre of the subducting Carnegie Ridge. We also observe a strong shallow positive conversion in the Ecuadorian forearc near the Borbon Basin indicating a major discontinuity at a depth of ∼7 km. This conversion is not ubiquitous and may be the top of the accreted terranes. We also observe significant north–south changes in shear wave velocity. The velocity changes indicate variations in the accreted terranes and may indicate an increased amount of hydration beneath the Manabí Basin. This change in structure also correlates geographically with the southern rupture limit of multiple high magnitude megathrust earthquakes. The earthquake record along the Ecuadorian trench shows that no event with aMw>7.4 has ruptured south of ∼0.5°S in southern Ecuador or northern Peru. Our observations, along with previous studies, suggest that variations in the forearc crustal structure and subducting oceanic crust may influance the occurrence and spatial distribution of high magnitude seismicity in the region.
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通讯作者：
C. Lynner;C. Koch;S. Beck;A. Meltzer;L. Soto‐Cordero;M. Hoskins;J. Stachnik;M. Ruiz;A. Alvarado;P. Charvis;Y. Font;M. Régnier;H. Agurto‐Detzel;A. Rietbrock;R. Porritt
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