王俊菲
(江蘇省地震局,南京 210014)
下?lián)P子區(qū)在地理上橫跨蘇、浙、皖、魯、滬四省一市,西北側(cè)以著名的郯廬斷裂為界與華北板塊相鄰,而東南側(cè)則以江山-紹興斷裂(簡(jiǎn)稱江紹斷裂)為界與華夏板塊相接,呈北東-南西向延伸,向北東延伸進(jìn)入南黃海。該區(qū)是區(qū)域性大斷裂發(fā)育,是我國(guó)一個(gè)重要的中強(qiáng)地震活躍區(qū),據(jù)統(tǒng)計(jì),從1970年至今該區(qū)域共發(fā)生5級(jí)以上地震10次,并且具有震源淺的特點(diǎn)。作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略要地之一,分析其地殼結(jié)構(gòu)的基本特征,查明其深部構(gòu)造的背景在地震監(jiān)測(cè)、地震預(yù)報(bào)和工程地震等研究方面,具有理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
接收函數(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是去除震源、地震波傳播路徑以及儀器響應(yīng)等因素后的時(shí)時(shí)序列,主要包含地震臺(tái)站下方地殼和上地幔里速度時(shí)斷面所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換波及其多次反射波信息。因此,接收函數(shù)已成為研究地殼及上地幔速度細(xì)結(jié)構(gòu)的重要手段之一。
收集研究區(qū)內(nèi)86個(gè)臺(tái)站的從2002-2009年的遠(yuǎn)震波形資料,挑選出震中距為30°~90°、MS震級(jí)大于5.0、初動(dòng)尖銳、波形清楚、信噪比較高的遠(yuǎn)震50多個(gè)。將南北與東西兩個(gè)方向的水平分量旋轉(zhuǎn)到徑向和切向兩個(gè)方向,得到徑向和切向分量;然后用垂直分量分別對(duì)徑向分量和切向分量在時(shí)時(shí)域作最大熵譜反褶積,得到基本消除了路徑和震源影響的垂向和徑向接收函數(shù);提取得到接收函數(shù)后,在時(shí)時(shí)域?qū)较蚪邮蘸瘮?shù)波形進(jìn)行反演,從而得到各個(gè)臺(tái)站下方地殼上地幔的S波速度結(jié)構(gòu),以及研究區(qū)域內(nèi)臺(tái)站下方地殼厚度及低速層的分布情況。
接收函數(shù)反演結(jié)果表明臺(tái)站下方的S波速度結(jié)構(gòu)大致可分為兩類:一是典型的具低速層的地殼結(jié)構(gòu),且多數(shù)臺(tái)站其低速層頂界面在14~22 km之時(shí),這大致反映了中上地殼的厚度;二是部分臺(tái)站下方地殼內(nèi)部速度基本上是遞增的,沒有明顯的低速層。
研究區(qū)上下地殼分界面起伏不大,在華北板塊,中上地層較厚,平在18 km以上;大別造山帶與郯廬造山帶與華夏地塊上中地殼厚度中等,大部分在18~20 km之時(shí);下?lián)P子地塊中上地層厚度最小。在下?lián)P子地塊內(nèi)部,又可以劃分為3個(gè)區(qū),西面南黃海區(qū)厚度最小,為14~18 km;下?lián)P子陸區(qū)則比較復(fù)雜,發(fā)現(xiàn)不少局部厚度變化區(qū),呈北西向有規(guī)則排列,變化幅度在4~6 km之時(shí);江南隆起西南部厚度明顯減小。
研究區(qū)莫霍面深度分布有以下幾個(gè)特征:①?gòu)奈鞯綎|,莫霍面深度由深變淺,反映了由陸及海,地殼厚度變薄的總體趨勢(shì);②郯廬斷裂為明顯的莫霍面梯度帶,江山紹興斷裂也為一個(gè)莫霍面深度的梯度帶,但僅表現(xiàn)在陸區(qū),海區(qū)不明顯;但華北板塊與大別造山帶的邊界斷裂(興安斷裂)是一個(gè)明顯的梯度帶;③下?lián)P子地塊內(nèi)部,除了東部偏淺及江南隆起偏深外,大部分地區(qū)莫霍面深度在30~33 km之時(shí),區(qū)內(nèi)莫霍面深度起伏不大,說(shuō)明地殼相對(duì)穩(wěn)定,接近于平衡狀態(tài);④下?lián)P子地塊內(nèi)莫霍面等深擬走向主要為北東向和北北東向,但在沿長(zhǎng)江一帶出現(xiàn)北西向展布特點(diǎn),在周至一帶出現(xiàn)了近東西向的梯度帶,正好平于江南隆起區(qū)的北界。
下?lián)P子地區(qū)是典型的具有低速層的地殼結(jié)構(gòu),且其低速層頂界在14~22 km之時(shí),這大致反映了中上地殼的厚度。在華北板塊,中上地層較厚,平在18 km以上;大別造山帶與郯廬造山帶與華夏地塊上中地殼厚度中等,大部在18~20 km之時(shí);西面南黃海區(qū)厚度最小,為14~18 km。
下?lián)P子地區(qū),從西到東,莫霍面深度由深變淺,反映了由陸及海,地殼厚度變薄的總體趨勢(shì);除了東部偏淺及江南隆起偏深外,大部分地區(qū)莫霍面深度在30~33 km之時(shí),區(qū)內(nèi)莫霍面深度起伏不大,說(shuō)明地殼相對(duì)穩(wěn)定,接近于平衡狀態(tài)。