芦山震源区人工地震高分辨剖面结果及其速度结构模型

芦山震源区人工地震高分辨剖面结果及其速度结构模型

1新成果不断出现，但尚未得到有效研究2013年4月20日，四川省雅山区发生m。随着时间的推移，新资料不断涌现，尤其是活动断裂研究、地球物理探测、GPS观测等方面新成果不断出现，这些成果对于进一步深入认识该区的构造变形、地震活动背景等都有着重要影响．但是，现有的研究由于受到资料本身的研究精度和技术手段的限制，难以精确地给出该区的壳幔速度结构模型（芦山地震发生后，亟需全面了解青藏高原东缘地区大震活动的新构造与活动构造背景及成因问题（2区域地质构造背景研究区位于青藏高原的东南缘，是青藏高原现今地壳形变和地震活动最强烈的地区之一，在大地构造上是扬子地块、松潘—甘孜地块等多个微陆块体汇聚的地带，新生代期间经历了多期岩浆活动和强烈的构造变形作用，形成了众多规模与性质不同的断裂构造（研究区域地质构造十分复杂，多组深大断裂纵横交错．近年来，在该区域发生的多个中等强度的地震研究表明，地震的发生与该区的深大断裂带、复杂的壳幔过渡带、中上地壳高低速相间介质环境等密切相关，鉴于该区特殊的地震构造环境，一些研究者在该地区已经开展了大量的地球物理研究工作，为该区的深部物理场特性、地震孕育环境等提供了重要的深部资料，3剖面位置及地质环境研究剖面东南起宜宾市王场镇附近（其坐标为104°39′15″E,29°05′40″N，剖面桩号50km），由东南向西北依次经自贡市的古文镇、留佳镇、乐山市的土主镇、汉阳镇、仁美镇、张场镇、雅安市的车岭镇、新店镇、龙门镇、宝兴、永富、小金、名山县北、芦山县的龙门、宝兴、陇东、永富、小金、金川等地，剖面的终点位于金川县太阳河乡且斯都村附近（其坐标为101°46′30″E,31°41′25″N，剖面桩号460km），全长410km（图1）．物探中心于2013年9月至11月完成了该条人工地震测深剖面的野外打井、炮点激发、观测点安置及数据采集等工作．该地震探测剖面穿过了不同的地形条件和地理环境，跨越了多条断裂构造带和不同的地质构造单元，沿剖面地形条件和地理环境比较复杂，基本上全部为山区地形，剖面的东南端大约100km区段位于四川盆地．在280km桩号以北测线基本上位于川西高原，海拔较高，一般都在2500～3500m，局部地段达到4000m以上；在280km桩号以南地区基本上位于扬子块体，海拔一般在1000～2000m，观测点基本上都是沿山路或者乡村小路布设，观测点背景噪声水平较低．在长约410km的剖面上总共布设了268台三分向PDS-2型地震仪器，观测点距采取了疏密相间的布设方案，观测点距在0.8～2.0km之间变化，在断裂带及特殊构造部位附近点距适当加密为0.8km，使得沿测线变化剧烈的地段，保证浅部结构能够很好地成像．在川西高原及四川盆地内部观测点距为2.0km．根据地震波场信息对地壳与上地幔深、浅结构的有效反映和主要断裂构造带的控制，确定炮点位置．沿剖面共布置了8个炮点，各个炮点的具体参数见表1，单炮药量的大小根据研究的目标、炮点所在位置周围环境情况、激发条件的不同和观测区间的大小而定，最大药量为3.5t，最小药量为1.0t，沿剖面8个炮点的激发和268台PDS-2型地震仪器的共同接收构成了较为完善的观测系统．4地震相位分析对获得的野外探测数据用折合速度6.00km·s通过对上述7组震相的走时拾取，利用WH、PLUCH等计算方法（5地壳结构及构造背景在获得一维壳幔速度结构模型的基础上，依据有限差分反演方法（上地壳：C中地壳：C下地壳：C总体来看，在四川盆地与松潘—甘孜块体的过渡带附近，显示出了速度结构紊乱、界面起伏变化明显的壳幔速度结构特征，这可能与该区段特殊的接触耦合关系及复杂的地质运动构造背景关系极为密切（6地表基底厚度(1）从计算获得的二维壳幔速度结构模型可以看出，地壳速度结构在横向上存在明显的分区特征，构造转换带内速度结构显示低速异常，构造转换带两侧速度结构差异显著，扬子块体平均速度明显高于松潘—甘孜块体0.10km·s(2）沿剖面基底在松潘—甘孜块体厚度较薄，在小金附近基底几乎出露地表，永富县附近最厚处约为2.5km左右，四川盆地基底相对较厚，最厚约为7.8km；上地壳速度结构变化较明显的区域位于松潘—甘孜块体下方C(3）上地幔Pn波在整条剖面上难以识别对比（(4）研究区二维壳幔速度模型结果显示，沿剖面分别在150、260、280km及300km桩号附近二维速度等值线较为紊乱、壳内界面起伏变化明显，这一现象刚好与地质结构图上的龙泉山断裂、江油—都江堰断裂、茂汶—天全断裂及小金弧形断裂位置相互吻合．断裂的具体深度范围、倾角及倾向等有待进一步的工作研究．该区是我国强震多发地区之一，从芦山7.0级地震发生的地质构造背景看，该地