日本东北地区与中国南北构造带北段深部结构研究及其意义

日本东北地区与中国南北构造带北段深部结构研究及其意义

作者:师大云端图书馆 时间:2015-08-16 分类:硕士论文 喜欢:2717
师大云端图书馆

【摘要】大陆动力学是当代地学研究的前沿领域之一,其基本目标是探索大陆岩石圈的组成、结构、形成演化和动力学机制。目前看来,研究大陆深部结构、探索其深部动力学机制最有效的方法,是天然地震层析成像。日本东北地区位于欧亚大陆的东部边缘、环太平洋地震带西部,属于俯冲板块边界构造系统,而中国贺兰-川滇南北构造带是中国大陆内部一条典型的陆内构造带,同时也是非常重要的地震带,其北段(即贺兰-六盘-鄂尔多斯西缘构造带)位于欧亚大陆内部的中国大陆北方中部地区,属于大陆内部构造系统。因此,本论文选取这两个地区作为研究区,以板块构造观和大陆动力学探索为学术指导,利用天然地震层析成像方法,对研究区的地壳-上地幔顶部速度结构进行了反演。以此为基础,探讨深部结构与浅部构造、地震及火山活动的关系,并进一步对比大陆不同构造系统下,其深部结构与诱发大地震发生的因素以及深部动力学过程的异同点。本论文利用地震层析成像方法获得了日本东北地区速度结构的纵/横向不均一性和各向异性。结果显示,该区活火山下方下地壳和上地幔顶部内存在明显的低速、高泊松比异常区,并向下延伸至地幔楔中。2008年宫城-岩手地震主震及三次大的余震均发生在地震波速度及泊松比都发生显著、快速变化的区域,其下方下地壳和上地幔顶部内也存在明显的低速、高泊松比异常区。这些结果表明,日本东北地区的地震和火山活动,都与该区地壳及地幔楔中广泛发育的熔体和水密切相关,这些熔体和水的形成很可能是太平洋板块的俯冲、脱水作用以及板块驱动形成的地幔楔中的地幔对流所导致的。地壳中复杂的P波各向异性特征同样表明,该区地壳结构存在显著的不均一性。在约40km深度的上地幔顶部,研究区大部分区域P波快波方向与海沟近于垂直,它是A型橄榄石的变形及其沿地幔流动方向定向排列引起的,而这种变形和定向排列是太平洋板块的俯冲及其产生的地幔楔中板块驱动的地幔对流造成的。弧前地区P波的快波方向基本都与海沟近于平行,在橄榄石B型组构占主导地位的弧前地区,地震波快波方向通常垂直于地幔流动方向。贺兰-六盘-鄂尔多斯西缘构造带的地壳-上地幔顶部P波速度和各向异性特征显示,速度结构总体表现出南北分段、东西分带的特点。上地壳中多个高、低速异常区相间分布,是研究区内不同构造单元内显著变化的浅部地质特征导致的。下地壳中广泛存在明显的低速异常带,部分区域延伸至上地幔顶部内。结合该区较高的地表热流值和高电导率异常特征表明,该区下地壳中广泛存在热物质和流体,其很可能与青藏高原东北缘物质向北东/东方向的逐步扩展和运移以及局部上地幔物质上涌有关。地壳底部和上地幔顶部内存在一些明显的高速异常区,可能代表了一些古老块体的残片,如秦岭微板块和祁连地块。研究区内的大型断裂带在上地壳中主要分布于高、低速异常过渡带,其向下延伸至下地壳中广泛存在的低速异常带内,个别断裂带切穿下地壳低速层。这些特征表明,该区速度异常结构既受大型断裂带的控制,同时又对断裂带的分布和垂向延伸有叠加、改造作用。此外,该区内绝大多数历史大地震都发生于P波速度显著、快速变化的区域,且沿大型断裂带分布。其下方下地壳甚至上地幔顶部内存在明显的低速异常带,该特征表明,历史大地震下方存在的热物质和流体与地震的发生紧密相关。上地壳中复杂的P波各向异性结构,是研究区内不同构造单元内部发育不同方向的断裂构造所导致的。下地壳低速层内发育多组方向的P波快波方向,表明下地壳广泛存在塑性流变,且不同区域内流变方向不同。上地幔顶部整体的P波各向异性特征与下地壳中类似。但是,在一些明显的高速异常区内,其P波快波方向可能代表了上地幔顶部内残存的古老块体的原始“化石”各向异性特征。结合前人关于研究区及其邻区的S波分裂研究结果表明,研究区及其邻区的地壳和上地幔中可能存在“双层流动”,即下地壳流动和上地幔(软流圈)流动。通过对比发现,大陆不同构造系统,即俯冲板块边界构造系统和大陆内部构造系统,其深部动力学过程明显不同。位于大陆边缘的日本东北地区,其地壳-上地幔异常结构以及地震和火山活动都与太平洋板块的俯冲、脱水作用以及板块驱动形成的地幔楔中的地幔对流有关。而位于大陆内部的贺兰-六盘-鄂尔多斯西缘构造带,其复杂的地壳-上地幔顶部异常结构以及地震活动,是受早期构造控制,后期叠加青藏高原东北缘物质向北东/东方向的逐步扩展和运移以及局部上地幔物质上涌,是三者联合作用的结果。
【作者】程斌;
【导师】张国伟;赵大鹏;
【作者基本信息】西北大学,构造地质学,2014,博士
【关键词】日本东北地区;贺兰-六盘-鄂尔多斯西缘构造带;地震层析成像;各向异性;壳内地震;板块俯冲;下地壳塑性流变;青藏高原;上地幔上涌;

【参考文献】
[1]唐永光.高中物理教学中渗透STS教育的研究[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[2]刘志翔.《喧哗与骚动》中的女性人物研究[D].辽宁大学,英语语言文学,2012,硕士.
[3]王强.多媒体教室运行服务平台的研究与实现[D].浙江工业大学,计算机技术,2012,硕士.
[4]周翩翩.英语口语主语位置和句法复杂度关系的研究[D].大连海事大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[5]孙笑仙.明代朝鲜朝使臣送别诗歌研究[D].鲁东大学,中国古代文学,2013,硕士.
[6]王峰.原位合成棒状LaAl_(11)O_(18)对Al_2O_3陶瓷烧结行为及力学性能的影响[D].青岛大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[7]王小平.人绒毛膜促性腺激素的游离β亚单位对滋养细胞疾病的诊断价值的研究[D].山西医科大学,妇科,2002,硕士.
[8]金国江.EPC工程总承包项目风险管理研究[D].天津大学,工商管理,2013,硕士.
[9]胡彩平.贝叶斯网络及其在范例推理中的应用研究[D].安徽大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[10]王洪鹏.“胃主和降”的理论与临床文献研究[D].北京中医药大学,中医基础理论,2013,硕士.
[11]曾永安.当前中国行政信访制度的挑战与对策[D].苏州大学,行政管理,2013,硕士.
[12]熊俊诚,韩娜,王争争,陈素梅,张兴祥,王栋,王宁,李伟.丙烯腈-丙烯酸甲酯微孔膜的制备及成膜性能[J].高分子材料科学与工程.
[13]陈琪.影子银行及其监管研究[D].首都经济贸易大学,金融学,2014,硕士.
[14]文宇.天津大学工程管理本科教育改革及其特色研究[D].天津大学,工程管理,2013,硕士.
[15]程学华.礼貌视角下分析美剧《为人父母》中会话沉默的交际功能[D].山西师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[16]张舒晟.小豆蔻明联合顺铂抑制卵巢癌SKOV3细胞增殖及其作用机制研究[D].福建医科大学,药理学,2014,硕士.
[17]巴托.俄白哈关税联盟问题的研究[D].吉林大学,国际贸易学,2014,硕士.
[18]邢怀莹.中国商业银行金融创新研究[D].东北师范大学,金融学,2012,硕士.
[19]赵军昌.基于石墨烯和量子点的染料敏化太阳能电池的研究[D].华侨大学,有机化学,2013,硕士.
[20]吴婉莹.犹豫模糊信息的相关系数和熵测度及其在群决策中的应用[D].安徽大学,运筹学与控制论,2014,硕士.
[21]赖旭芝,潘昌忠,吴敏.一类新的PPA型三连杆欠驱动机器人的控制策略[J].控制与决策,2011,07:1004-1008+1013.
[22]姚大成.几类二阶脉冲非线性微分方程的正解[D].曲阜师范大学,应用数学,2013,硕士.
[23]李文迪.粉煤灰基分子筛的制备及用于燃煤电厂的催化脱硝研究[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[24]许涵.血色南京的影像表述[D].中国艺术研究院,广播电视艺术学,2013,硕士.
[25]杨礼坤.基于机器视觉的瓷器检测分类系统研究与实现[D].杭州电子科技大学,计算机技术,2014,硕士.
[26]邓乾罡,孟波.神经网络与非线性模式数据挖掘研究[J].计算机工程与设计,2004,10:1667-1668+1694.
[27]黄中玉,赵金洲.正交基旋转的横波分裂检测技术[J].石油地球物理勘探,2004,02:149-152+120-248.
[28]周春敏.高中英语任务型课堂教学模式的探索和实践[D].华东师范大学,教育,2003,硕士.
[29]吉克金山.试论政府采购制度问题及对策[D].西南交通大学,公共管理,2012,硕士.
[30]胡永利.真实感三维人脸建模及应用研究[D].北京工业大学,2004.
[31]钟菁.种稻大户技术应用行为影响因素研究[D].江西农业大学,农村与区域发展,2012,硕士.
[32]孙婧.蒙古国学生汉语听力焦虑感研究[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[33]张金凤.提升云南民族传统体育文化“软实力”的途径与对策研究[D].西北师范大学,运动训练,2013,硕士.
[34]陈立东.金地项目进度管理研究[D].北京工业大学,项目管理(专业学位),2013,硕士.
[35]陈德军,熊和金,陈绵云.灰色趋势关联聚类及其在数据挖掘中的应用[J].系统工程与电子技术,2004,05:599-601.
[36]李孟国,曹祖德.海岸河口潮流数值模拟的研究与进展[J].海洋学报(中文版),1999,01:111-125.
[37]黄剑.中国保健食品企业直销模式研究[D].广东财经大学,工商管理(专业学位),2014,硕士.
[38]张洪涛.《操作机器人动力学》和《操作机器人控制》[J].自动化学报,1985,01:102.
[39]高红,彭静,沈一飞,王颖,徐宁迎.不同物种FABP3基因编码区及蛋白生物信息学分析[J].扬州大学学报(农业与生命科学版),2014,01:31-36.
[40]刘美娜.概数助词“多/来/把”和“前后/左右/上下”的偏误分析[D].吉林大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[41]张洪钺,黄劲东,范文雷.全最小二乘法及其在参数估计中的应用[J].自动化学报,1995,01:40-47.
[42]谢珂,谢震林.徽州古民居内部空间秩序的社会文化观念形态体现[J].工业建筑,2014,05:1.
[43]刘飞,苏宏业,褚健.基于模糊模型的不确定非线性系统鲁棒D镇定[J].控制与决策,2002,05:532-535+540.
[44]于浩.Autocad平台下三角形及四边形网格的生成和相应的网格生成器的研制[D].浙江大学,结构工程,2004,硕士.
[45]盛莉.快速城市化背景下城市热岛对土地覆盖及其变化的响应关系研究[D].浙江大学,农业遥感与信息技术,2013,博士.
[46]张广娟,胡天跃.地震波AVO与地层岩性分析[J].石油地球物理勘探,2002,06:578-584+660.
[47]陈歌.基于分形理论的重力资料处理技术[D].中国地质大学(北京),地质工程,2013,硕士.
[48]丁力.串并联DC-DC开关变换器的网络参数及其非线性动力学行为分析[D].华南理工大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[49]徐文明.环境伦理论域中的环境人权研究[D].曲阜师范大学,伦理学,2013,硕士.
[50]杨坤,孟和,史庆轩,赵均海.高强箍筋约束高强混凝土柱的最小配箍特征值研究[J].工业建筑.

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