密集台阵矫正及青藏高原近远场地壳结构和各向异性研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院) | 被引量 : 0次 | 上传用户:king5440
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
印度板块与欧亚板块之间的陆陆碰撞是现存最大的陆陆碰撞带,其碰撞效应直接导致了喜马拉雅造山带和青藏高原的形成。并引发了一系列地形、地质、气候、造山、岩浆、成矿等等大型变化,欧亚大陆的整个板块构造均受其影响,本文主要研究欧亚板块上的两个典型作用区域,分别为近场效应区——青藏高原东南缘与远场效应区——郯庐断裂带辽宁段。青藏高原东南缘是青藏高原物质外流的主要区域之一,加之与四川盆地、华南板块等子块体的共同作用,构造运动极为复杂。物质外流形式的动力学模型,存在广泛争议,其中最有代表性两个模型分别为侧向挤出模型和通道流模型,虽然对于该区域前人已经做了大量的研究工作,但仍未能给出川滇地区的构造动力学模式的定论。由于大陆的动力学变形会对物质的流动和晶格的定向排列产生重要的影响,因此,地下介质的各向异性为动力学过程提供了依据,其不同深度的强弱与快波方向特征,可以对动力学模式提供较为可靠的约束。过去几十年来,对于该区域各向异性的研究已经有了初步的了解,但受制于早期台站分布及数量质量的限制,未能获得全面广泛的精细结构。得益于近些年我国各单位在川滇地区开展的超密集的宽频带台阵观测,为该区域开展精细结构,断层形态,动力学机制等等方面的研究提供了可能。而中国大陆中东部的郯庐断裂带虽然在位置上相对远离青藏高原区域,但是印度板块俯冲的远场效应对其影响仍然不可忽视,加上东边受到太平洋俯冲的影响,其动力学过程相当复杂,成为研究太平洋板块、欧亚板块与印度板块之间动力学过程的典型构造区域之一。该断裂带地震活动性较强,尤其是在辽宁区域,先后发生过多次大型地震,包括成功被预测的海城地震等,同时在其周边生成了多个盆地结构并伴有矿产富集现象。因此,对该区域的地壳结构与动力学模型的研究对认识大陆动力学机理及地震危险性具有非常重要的意义。对于以上两个区域,我们利用接收函数技术研究了其地壳中的各向异性特征,但考虑到该方法首先基于较为准确的地壳厚度模型,所以利用改进后的H-κ方法先搜索到了每个台站对应的较为准确的地壳厚度和波速比的值,再将该结果用于各向异性特征的搜索中。而这两个方法都要基于更基础且准确的径向与切向接收函数波形,为了将坐标系准确的旋转到指定的方向,需要获得准确的台站方位角信息,而这个信息在实际的野外工作中是非常容易被错误记录的。因此,我们分别对青藏高原东南缘和郯庐断裂带辽宁段两个地区计算了方位角偏差、莫霍面-波速比结构与各向异性特征。结果表明,辽宁地区出现6个偏差大于5°的台站;青藏高原东南缘地区有192个台站偏差在5°~20°之间,74个台站偏差大于20°或出现特殊错误。进一步通过对比方位角矫正前后的结果差异来研究方位角偏差对基于方向的地震学研究的影响,通过对三种常见方法的探讨,发现当偏差较小时,会影响结果的稳定度,增大误差;偏差较大时,会产生完全错误的结果,但在矫正之后,这些数据仍然可以得到较为准确的计算结果。青藏高原东南缘的莫霍面-波速比结果显示青藏高原地壳整体呈现出由西北的超过60km向东南的低于30km快速减薄的趋势,在北部的龙门山两侧出现较大的跨度值,从西侧的60km快速上升到东侧的40km,并出现了一些局部的地壳厚度变化异常区,在川滇块体的北部莫霍面较为模糊,地壳厚度结果较为混乱。波速比整体上在川滇菱形块体北部和四川盆地西部出现大面积的高波速比异常,菱形块体中的异常很有可能与通道流及铁镁质物质的富集有关。各向异性方面,低分裂时间区域主要存在于四川盆地内和华南块体中,而在其他区域的各向异性强度明显大于地壳中常见值,也反映了这一地区的复杂性及特殊性,板块汇聚、断层错综、中下地壳的大量软弱物质的存在均对这些特征的出现有所贡献,其中在川滇菱形块体区域各向异性快波方向整体上表现出了南北向的一致性,且各向异性分裂时间普遍较强,达到0.5s以上,甚至一些区域达到1s以上,这远大于理论上上地壳裂隙能产生的各向异性程度,所以我们推测这些各向异性特征主要是中下地壳中的矿物受应力的作用而产生了定向排列现象,另外,一致方向与强各向异性聚集的区域以及软弱物质带可能存在的区域对应性较好,我们推测这些一致方向的强各向异性是由通道流的作用造成,但结果显示,这些通道流在川滇区域并不是普遍存在的,而是通过一些特定通道向南流动,主要分为两支:西侧一支沿三江流域断裂带向南并沿着红河断裂带传到了较远的方向,且应力的传递有可能继续对红河断裂带以南区域产生影响,导致该区域产生了明显的南北向的各向异性信息;东侧一支在跨过小金河断裂后不远即中断,而小江断裂带中南段的结果无法通过谐波分析和信噪比测试,成为了我们研究区域的空区之一,但这反而证明了该区域的软弱物质带更多可能是由壳幔之间的互相作用而产生,而非青藏高原中的软弱物质以通道流的形式流到这里,这和其他一些学者从速度结构方面得出的研究结论类似,另外我们在四川盆地南缘发现了一块特殊的条带区域,该区域有着明显一致的各向异性特征、莫霍面增厚、波速比升高的情况,似乎暗示青藏高原外流物质可能绕四川盆地从其南缘向东流走,但由于该区域数据质量较差,这一说法需要通过进一步的工作来核实其可能性。对比SKS与GPS的结果,发现川滇区域的上地壳、下地壳以及上地幔之间似乎均有解耦的情况出现,北部在方向上不明显,可能是因为地幔地壳物质同时向相同方向运动造成,而此时块体挤出模型同样试用,而27°N以南的区域壳幔解耦更为明显,川滇菱形块体的西侧结果更为支持软弱物质通道流模型。辽宁地区的地壳结构则相对更为简单,地壳厚度整体在30km到38km之间,表现为两侧厚中间薄的趋势,且两侧均由东北向西南出现了地壳厚度的增厚,在波速比方面整体变化不大,均在1.7到1.8左右变化,郯庐断裂带穿过的下辽河断陷内部波速比稍高于两侧的山区,在辽东隆起和辽西隆起的中部均有一块波速比升高的异常区,可能与该区域的断裂分布与矿藏分布有关。在莫霍面厚度和波速比的分布上,似乎呈现出了沿郯庐断裂带对称的性质,很可能是该区域本身克拉通的结构受到拉张环境的影响而分成三部分,但是辽东和辽西的地壳结构破坏不明显,还保持着较为古老的状态。近几十个百万年印度板块向欧亚板块的俯冲,产生了欧亚大陆向东北方向的推覆力作用,加上太平洋俯冲方向的偏转,造成了该区域的近代右旋走滑性质,似乎中和了早期的左旋走滑位错量,且受该右旋走滑的大型深切断裂带的影响,郯庐断裂带附近的地壳各向异性强度较大且方向和断裂走向一致,并且因受陆陆碰撞远场效应力的作用导致郯庐断裂带西侧的各向异性强度要大于东侧。而辽东隆起和辽西隆起内部则主要表现为低分裂时间的机制,各向异性的方向也与挤压方向或主压应力方向一致,更多的是由于区域性的小尺度变形机制影响。
其他文献
假单胞菌是一种常见的革兰氏阴性细菌,由于其代谢途径丰富、溶剂耐受性强等优点,被认为是生产化学品、药物、生物燃料的重要潜力菌株。然而,现有的假单胞菌基因组编辑工具存在操作周期长、效率低等缺点,严重限制了对假单胞菌的开发、改造与应用。本论文在恶臭假单胞菌KT2440和虫媒假单胞菌L48中建立了 CRISPR/Cas9基因编辑系统,在此基础上拓展构建了 CRISPRi表达干扰系统、碱基编辑器系统。利用C
学位
非蛋白质氨基酸由于其结构与功能的多样性,在化工、医药、农药、食品以及化妆品等领域均有广泛的用途。但制备非蛋白质氨基酸、特别是制备手性纯的非蛋白质氨基酸一直以来是工业界的难题。相比于化学合成和手性拆分,酶催化不对称合成具有立体选择性严格、反应条件温和以及过程绿色等优点,是制备手性非蛋白质氨基酸的优势方法。在酶催化不对称合成氨基酸的应用中,转氨酶(transaminase,EC 2.6.1.X)和氨基
学位
转氨酶是一种具有重要工业应用价值的生物催化剂,可以催化羰基和氨基之间的氨基转移反应。转氨酶具有底物范围广、立体选择性高和反应速率高等特性,在手性胺或氨基酸等医药、农药的关键中间体的合成上具有明显的优势。论文首先通过在大肠杆菌BL21(DE3)中重组表达30种来源、底物特异性和立体选择性不同的转氨酶,构建具有转氨酶多样性的酶库,为不同氨基化合物的合成提供筛选工具盒。针对催化制备除草剂L-草铵膦的转氨
学位
高分子纳米技术在研制肿瘤靶向药物领域具有诸多显著优势。例如,通过纳米化,可以使药物的溶解度显著增加,生物利用度明显提升;使纳米药物借助肿瘤组织的EPR效应在肿瘤部位有效富集;可以根据肿瘤微环境特点设计不同类型的响应性释放,如氧化还原响应、酸响应等,实现药物控释的多样化。GSH是细胞生化过程中的天然氧化剂清除剂,细胞内的含量通常远远高于胞外,且在细胞内较多处于还原状态,可作用于二硫键使其断裂。这种特
学位
腹膜粘连是受损腹膜在组织修复过程中,由于凝血及炎症刺激导致的纤维蛋白溶解失衡,过量纤维蛋白于创面处积累,随后胶原蛋白沉积,在两创面之间形成增生组织,限制了腹腔内器官的正常活动,从而引起慢性腹痛、肠梗阻以及女性不育等问题。作为盆腹腔手术后的常见并发症,腹膜粘连给患者带来痛苦的同时,占用了大量的医疗资源。目前,针对腹膜粘连的药物及屏障的研究广泛开展,但在临床应用上能够有效起到抗粘连效果的产品非常有限。
学位
在能源变革和经济高速发展的今天,人们对高比能储能设备的需求与日俱增,目前趋近300 Wh kg-1的商业锂离子电池仍不能满足需求。开发新一代高比能储能设备是当务之急,其中开发高比容量电极材料是关键。在现有的电极材料中,锂硫电池硫正极材料和锂离子电池硅负极材料,具有理论比容量高,元素储量丰富,价格低廉、对环境友好等优点,被认为是极具发展潜质的储能材料。然而,在实际应用中,硫正极和硅负极都面临严峻挑战
学位
化石燃料的大规模燃烧与频繁的人类活动导致大气层中的CO2浓度快速上升。过量排放CO2导致温室效应日益严重,随之带来的负面效应包括永久冰川融化、海平面上升和气候变化等。收集转化太阳能、风能等可持续再生能源为电能,随后将CO2电还原为高附加值的化学品(CO、烃类、羧酸、醛类和醇类等)可能是同时缓解温室效应的潜在途径。电还原CO2过程高度依赖于电极催化材料,催化剂需要同时符合高选择性、大电流密度、长时间
学位
生物质预处理的方法主要有化学法、物理法和生物法等。这些方法中,离子液体被认为是绿色溶剂,但仍存在生物降解性差、成本高、黏度大、合成原料不可再生等问题,这也是限制其工业应用的重要因素。此外,关于多元体系中秸秆的预处理及转化的机理研究不足。针对以上问题,本论文围绕离子液体/低共熔溶剂多元体系对玉米秸秆的预处理及转化进行了研究,主要创新性成果如下:(1)提出了预处理-免脱毒-酶解转化的工艺,在降低预处理
学位
当今世界正经历着百年未有之大变局。习近平敏锐地觉察到来自严峻复杂的国际国内形势和党自身面临的风险挑战正在动摇着一部分党员和干部的理想信念,充分认识到理想信念的动摇将会逐渐消解党的革命精神、渐忘党的优良革命道德传统、背离党的初心和使命,进而弱化党的执政基础和执政地位,严重影响和制约党领导人民完成中国特色社会主义伟大社会革命、实现中华民族伟大复兴,实现共产主义远大理想。因此,党的十八大以来,习近平从中
学位
我们生活在一个全球化时代,安全问题以新的形式和特点出现。本论文试图基于全球化的背景分析当前巴基斯坦面临的国际和国内安全威胁,并探讨可行的治理措施,以加强政府管理。本文分析了巴基斯坦面临的各种国际和国内安全威胁、存在的薄弱环节以及可行的对策。安全威胁是国内外公认的并且是巴基斯坦面临的一个最关键的问题,该论文从几个方面分析了巴基斯坦的社会状况,以便找出该国内乱的原因并且强调构建和谐社会的重要因素。本研
学位