龙门山断裂带精细速度结构成像研究

Fine velocity structure of the Longmenshan fault zone provides key constraints not only for understanding the dynamic process of the occurrence of the 2008 Wenchuan earthquake, but also for validating the models of the geodynamic process on the eastern border of the Tibetan Plateau. In this study, we will develop a 3D inversion scheme that fits the need for the fine velocity structure in the fault zone like the Longmenshan. The inversion method aims at short period surface wave obtained from cross-correlation of seismic ambient noise and based on 3D FD or FEM wavefield simulation method. We will further use this method along with double- difference traveltime tomography to study the fine upper and middle crust velocity structure, on the dataset we have obtained after the Wenchuan earthquake. Then we will try to discuss the genesis and occureance process of the 2008 Wenchuan earthquake and validate the geodynamic models in the region of the eastern Tibetan Plateau.

龙门山断裂带的精细速度结构探测结果对理解青藏高原东缘动力学和2008年汶川地震的孕震、发生过程至关重要，是确认青藏高原东缘动力学模型的重要依据。本研究将发展适用于断裂带精细速度结构的三维地震环境噪声短周期面波频散反演方法，并利用在横跨龙门山断裂带布设的密集流动地震台阵记录到的近震走时资料和短周期环境噪声面波资料，结合双差层析成像方法反演龙门山断裂带中上地壳精细速度结构，探讨青藏高原东缘地壳变形特征、汶川地震的孕震构造和可能的孕震机制。

龙门山断裂带的精细速度结构探测结果对理解青藏高原东缘动力学和 2008 年汶川地震的孕震、发生过程至关重要，是确认青藏高原东缘动力学模型的重要依据。课题利用汶川地震区震前和震后在龙门山地区布设的流动地震台站观测得到的余震序列走时数据和环境噪声数据，通过双差层析成像方法和短周期环境噪声方法获得了龙门山地区中上地壳横向分辨率5-10km、垂向分辨率约5km的精细P，S波速度结构。针对龙门山地区特殊的地形条件，通过引入地形矫正算法，发展了三维地震环境噪声短周期面波频散反演方法，理论模型测试结果表明了本方法的有效性。项目获得的P和S波速度结构研究结果显示，龙门山断裂带周边区域10km以上的上地壳速度结构与地表断裂的分布形态具有良好的一致性，速度结构控制了龙门山主要断层的深部延展特征；在15km及以下深度，S波速度结构呈现沿龙门山和沿岷山隆起走向的交叉构造格局，由此造成的速度结构差异可能影响了汶川地震的破裂过程；结果进一步确认了龙门山断裂中段的高角度铲型断裂构造特征；研究区的南端发现了龙门山断裂下方20km以下深度具有低速异常，这可能是汶川地震破裂带南段22km左右深度存在脆韧转换带的一个证据，该低速异常存在与松潘地块中地壳低速层相关的迹象。