临汾裂谷区深地震活动性研究

Seismogenic mechanism for continental earthquake is always the core issue of seismological study. The reliable hypocenter depth provides important clues for the study of seismogenic mechanism for continental earthquake. High-quality near-filed seismic data and high-precision crust-mantle velocity model are essential to obtain accurate hypocenter depth information. Based on seismic data of >1.0 earthquakes collected from dense temperay stations and fixed stations in the Linfen rift area and using the crust-mantle discontinuity information from receive function study as a constraint, this project is planned to inverse high-resolution crust-mantle velocity structrue by joint inversion of background noise and earthquake surface waves. Based on high-precision 3D velocity information, we further locate the precise position of earthquakes, especially the focal depth information, happened in the Linfen rift area during the period of temperary station deployed using absolute position method of linear and nonlinear algorithms. For deep-focus earthquake,we compare the actual data and theoretical waveform and receiver function to check its reliability. Based on the fine 3D velocity structure and high-precision focal depth data, we further discuss the seismogenic structure and mechanism of the deep-focus earthquakes. We hope our study can provide a reference for the study of deep-focus earthquakes in rifts in China.

大陆地震发震机理一直是地震学研究的核心问题，可靠的震源深度为其研究提供了重要线索。精确的震源深度定位需要高质量的近震数据和高精度的壳幔速度模型。本项目拟基于布设在临汾裂谷及其周边密集的流动地震台站和固定台网记录到的1.0级以上的中小地震资料，利用接收函数获得的壳幔间断面信息作为约束，采用背景噪声和地震面波联合反演该区高分辨率的地壳-上地幔速度结构。基于精细的三维速度结构信息，利用绝对定位方法线性和非线性反演临汾裂谷区流动台阵布设期间发生的地震的震源参数信息，尤其是震源深度。对于深源地震，采用实际数据与理论波形以及与远震接收函数波形对比确认其可靠性。结合精细三维速度结构和震源深度资料，探讨临汾裂谷地区深震的成因及其发生的深部构造环境，为我国裂谷区的深地震研究提供参考。

大陆地震发震机理一直是地震学研究的核心问题，震源深度为其研究提供了重要线索。可靠的震源深度需要高质量的近震数据和高精度的壳幔速度模型。越来越多观测表明，在大陆裂谷区，比如东非裂谷地区，发生过下地壳和上地幔等深源地震，但其孕震成因和发生构造还存在争议。形成于新生代的临汾裂谷地震活动性高，具有与东非裂谷相似的壳幔结构，对其深震及其相关的孕震构造背景研究价值重大。本项目拟在临汾裂谷区布设密集流动地震台以及搜集该区已有的地震观测资料，成像该区高分辨率的壳幔速度结构，并对流动台记录的地震进行重定位，进一步探讨临汾裂谷区深震成因及其构造环境。在项目执行期间，我们理论对比分析了核幔边界P波反射震相对接收函数的影响，为提取可靠的接收函数和进一步的壳幔结构反演提供方法支撑；发展了接收函数Vp/k叠加方法，为获取浅层结构提供方法支撑；采用接收函数和面波联合反演方法获得了临汾裂谷地区27个地震台站下方地壳的S波速度；在临汾裂谷区布设了23个密集流动地震台，重定位其记录到的超过20km的地震。结果发现，临汾裂谷区发震层深度由南往北逐渐从~25km增加到~34km，大致对应着壳内低速体的底界面；重定位地震大都位于高低速体过渡带区域，最深的达到32km；临汾Ｍ7.75级（1695）地震位于高速体内，洪洞M8.0级（1303）地震位于高速体底部。我们认为临汾裂谷区下方上涌的地幔物质持续给地壳供热，但还没有显著影响发震层底部和上地幔顶部之间的速度结构，临汾裂谷区可能不存在切穿Moho的深大断裂以及地幔地震事件。通过该基金资助，我们发表了1篇SCI和3篇核心期刊文章，以及2篇Online状态的SCI期刊文章。