中国区域地壳Lg波衰减模型(ChinaLgQ v1.0)研究
批准号：
42104055
项目类别：
青年科学基金项目（C类）
资助金额：
30.0 万元
负责人：
何熹
依托单位：
学科分类：
地球内部物理和地球动力学(含地热学)
结题年份：
2024
批准年份：
2021
项目状态：
已结题
项目参与者：
何熹
项目摘要
结项摘要
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中文摘要
地壳导波Lg波在传播过程中的振幅变化与地壳的韧、脆性形变和内部热力学状态等密切相关，能够为地壳和岩石圈演化的规律和机制研究提供有效的约束。中国位于欧亚板块、太平洋板块和印度板块交汇的区域，是世界上构造活动最复杂的地区之一。然而，因为数据分布极不均匀且缺少处理巨量不均匀数据的方法，已有的Lg波Q值模型都限制在区域范围内，简单整合汇编的模型可能存在区域性的系统性偏差，极大地限制了我们从整体和全局的角度探讨中国大陆地壳衰减属性与构造活动性之间的关系。因此，本项目拟收集巨量地震观测资料，建立球坐标系统下的Lg波Q值层析成像方法，建立中国及邻近地区统一的高分辨率的地壳Lg波衰减模型 (ChinaLgQ v1.0)。利用该模型不仅让我们可以从地震波衰减的角度认识中国大地构造演化过程，而且能够为精确测震提供模型支持。
英文摘要
The regional seismic Lg-wave propagates in the crustal wave-guide, with its amplitude variations closely related to the thermodynamics and ductile/brittle deformations of the crust. China is located in one of the most tectonically-active regions, where the interactions among the Eurasian, Indian and Pacific plates have produced the significant diversity in geologic phenomena. To gain the insights into the relationships between the crustal attenuation and regional tectonics from the overall perspective, the Lg-wave attenuation models with broad frequency band and high resolution that covers China and vicinity are still required. However, simply collecting and compiling the established regional crustal attenuation models may suffer from the different dataset and methods used, which could jeopardize the resolving power. Therefore, in this study, the applicant intends to collect massive amount of Lg-wave records, develop a novel Lg-wave Q tomography method in spherical coordinates, and obtain the broadband high-resolution Lg-wave attenuation model for China and vicinity (ChinaLgQ v1.0). The new model not only can provide knowledge on China tectonics from the perspective of seismic attenuation, but also is a fundamental parameter in high-precision seismometry.
地震Lg波在传播过程中的振幅衰减与地壳性质密切相关，因而常常利用Lg波衰减因子Q值探测壳内介质属性异常。Lg波Q值对地壳内部的温度、流体成分、强度等变化尤为敏感，因而是约束地壳演化和变形机制的有效工具。中国及周边大陆地区构造复杂多样，包括不同规模的稳定古老陆块和不同时期的造山系统。例如前寒武纪基底的华北、华南和塔里木克拉通、晚古生代的古亚洲洋闭合和陆内增生造山运动、中生代西太平洋俯冲相关的岩浆活动导致的岩石圈再造和活化、以及新生代特提斯构造域的青藏高原形成和演化。新老块体聚合的构造格局控制了现代活动块体的地壳变形模式，同时也孕育了大量大陆强震活动。因此，研究地壳构造演化过程有助于厘清各构造域和活动陆块之间的接触和过渡关系，进一步认识大陆强震活动的深部机理。为了更好地在中国地区的整体构造框架下统一利用衰减数据，亟待构建全国范围、高精度、宽频带的Lg波衰减模型。本研究基于成熟的区域Lg波衰减“单台-双台”联合成像方法，建立了球坐标系下的Lg波Q值层析成像系统。收集并整理了中国和邻近地区的Lg波振幅数据，以全国Lg波Q值汇编模型作为初始模型，通过反演成像构建了新的覆盖全国的宽频带高分辨率Lg波Q值模型(ChinaLgQ_v1.0)。Lg波衰减模型的横向变化与区域构造相对应。稳定块体，如华夏、扬子、塔里木、兴安-东蒙等，呈现高Q值；而构造活跃地区Q值较低，如青藏高原、川滇地区等。宽频带平均Lg波Q值与地壳厚度的相关性较弱，而与应变率和大地热流存在明显的线性关系，表明地壳变形和温度是Lg波传播的主要控制因素。因此，Lg波Q值可作为指示地壳流变学强度的工具，约束中国地区地壳演化变形的构造过程。
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