南北地震带中北段地震学参考模型构建及问题探讨

As the interaction area of many important blocks(Tibet Plateau、Ordos block and South China block), the middle and northern part of the south-north seismic belt(MNSNSB) is also the frequent earthquake region. The fine crustal model is the key to resolve the seismogenic environment and other concerned scientific questions. Joint use of multi-data and methods is the main means to construct the seismology reference model(SRM). In this project, by using of deep seismic sounding(DSS) profiles, dense broadband mobile and permanent seismic array, the SRM of MNSNSB will be constructed by adopting the time-term，finite difference and receiver function, which include the fine overburden structure, crustal velocity structure and main interface topography. Finally, many scientific questions will be discussed, such as seismogenic environment, main tectonic block boundary and its correlation and the uplifting mechanism of Tibet Plateau and so on。

南北地震带中北段是青藏高原、鄂尔多斯及华南地块三大构造块体相互作用的碰撞交互带，也是近年来中强地震频发和地学研究热点区域。合理可靠的地壳结构模型是解决强孕震背景等一系列科学问题的关键。联合多种数据资源和多种成像方法是构建地震学参考模型的主要手段和途径。本项目拟利用南北地震带中北段多条人工地震探测剖面结果、密集宽频带流动及固定台站资料，采用人工地震探测、时间项、有限差分、接收函数等方法，联合构建南北地震带中北段区域地震学参考模型。获取强震区上覆盖层精细结构、地壳速度结构及壳内主要界面形态三维展布特征及介质属性。通过探讨，为深入认识南北地震带中北段强震孕震背景、主要构造块体边界及相互接触关系、青藏高原隆升机制等问题提供科学依据。

南北地震带中北段是多个构造块体的碰撞交互带，是研究重要科学问题的最佳场所。为获取研究区较为可靠的地震学参考模型，本项目综合利用多种资料，采用多种方法联合构建了该区地壳结构模型，为地震研究提供了基础模型。. 利用研究区人工地震测线及台阵记录到的初至Pg波资料，利用有限差分、时间项等反演方法进行计算，得到了研究区三维沉积盖层结构模型，结果显示在鄂尔多斯盆地分布有较厚沉积层，研究区域内沉积层分布与研究区内盆地位置较为一致. . 利用接收函数方法，综合利用固定台站和流动台站远震数据，获取了研究区地壳厚度及泊松比分布。本项目利用人工地震测深及接收函数结果，联合构建了研究区地壳厚度模型，对局部区域进行了较好补充。结果显示，莫霍界面深度自西向东明显变浅，西部深度在62-60km左右，东部则抬升至45-50km；由南向北莫霍界面变化较大，南部深度在50km左右，在秦岭造山带下方抬升变浅，至鄂尔多斯地块内深度较为一致，深度为42-44km左右。研究区泊松比分布不均匀特征明显，鄂尔多斯块体泊松比值接近全球大陆地壳平均值，其东南缘与西北缘泊松比相对较高。. 本项目收集研究区24条人工地震剖面资料，经过对数据进行检验和处理，构建了南北地震带中北段三维结构模型。从三维地壳P波速度结果可看出，研究区不同构造块体边界其速度变化差异明显，西侧松潘-甘孜造山带下方中地壳内存在低速体，且低速体厚度较大，但连续性较差；东侧地壳分层结构明显，上地壳至20km深度地壳速度相对较低，中下地壳内没有低速体显示。. 由获取的地壳厚度分布结果可以看出，下地壳厚度分布与地壳整体厚度变化趋势一致，与上地壳厚度变化明显不同，说明该区域地壳增厚模式主要以下地壳增厚为主。结果还显示，上地壳厚度变化与地震分布有一定关联，在上地壳厚度变化梯度大的青藏高原东北缘，地震普遍比较活跃。在地壳厚度较大的区域及其周缘，历史地震发生相对活跃，而在地壳厚度相对低的北侧及东侧，地震分布相对较少，主要集中于鄂尔多斯刚性块体周缘，这与鄂尔多斯盆地西缘的逆冲推覆构造带的特性相符，作为西侧块体与刚性鄂尔多斯块体挤压作用的缓冲区，同时承载了多向挤压作用，导致该区域地震活动性相对较高。