【摘 要】
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天山造山带是研究陆内造山作用的天然试验场,受印度-欧亚板块碰撞远程效应影响,南北天山地震带发生板内构造作用,产生了强烈的地震活动性,这使得进一步理解和认识天山造山带深部结构及盆山耦合关系尤为重要。背景噪声成像不受天然地震分布限制,利用连续、稳定的噪声信号实现了对地下介质三维速度结构的反演。本文以中国境内的天山中段及邻区作为研究区,利用布设在该区域（40°-49°N,79°-93°E）的新疆台网、哈
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天山造山带是研究陆内造山作用的天然试验场,受印度-欧亚板块碰撞远程效应影响,南北天山地震带发生板内构造作用,产生了强烈的地震活动性,这使得进一步理解和认识天山造山带深部结构及盆山耦合关系尤为重要。背景噪声成像不受天然地震分布限制,利用连续、稳定的噪声信号实现了对地下介质三维速度结构的反演。本文以中国境内的天山中段及邻区作为研究区,利用布设在该区域（40°-49°N,79°-93°E）的新疆台网、哈萨克斯坦台网以及流动台共计85个台站2017-2019年记录的连续噪声资料,结合基于图像分析技术的面波频散曲线提取方法获得了研究区6-52s瑞利波相速度频散曲线,并采用面波直接反演法对该区域地壳三维S波速度结构进行研究,与已有的噪声成像结果相比较,本研究提取了更多台站的面波频散曲线,使用聚类分析等方法进行了更严格的质量控制,反演过程中的射线路径更接近真实情况,因而得到的速度模型更精细,对于深入理解天山中段及邻区构造特征和盆山耦合关系具有重要意义,有利于进一步认识强震构造活动与深部结构的关系。本文获得的主要成果如下:（1）地壳浅层S波速度分布与构造单元中沉积层厚度相关,塔里木盆地北缘、准噶尔盆地表现为低速,天山造山带表现为高速。到了中下地壳,天山造山带下方存在被高速异常包裹的低速体,其值与盆地中上地壳速度相近,可能是构造活动使得浅部物质发生运移的结果。莫霍面附近,天山造山带表现出相对较低的速度,代表其作为相对“较软”的块体,具有较低的力学强度,在两边“刚性”块体的挤压下,更易发生变形、隆升。（2）准噶尔盆地及天山造山带的地壳厚度分别在45-52km、50-62km之间,沿南北向,天山莫霍面明显下凹,呈现出倾角较小,较为宽缓的形态。宽缓的壳-幔过渡带是构造活动强烈的区域,莫霍面和上地幔顶部附近存在以高密度矿物组分下沉和低密度矿物组分上升为形式的物质交换,由此产生的上地幔形变在天山地壳的底部附加应力作用,使得该区域构造不稳定。（3）天山造山带不同区域盆山耦合关系存在差异,由西向东天山两侧盆山结合部逐渐由塔里木盆地、准噶尔盆地双向俯冲转换为准噶尔盆地单向俯冲。在82°-86.5°E之间,塔里木盆地和准噶尔盆地向天山下方双向俯冲,在86.5°-88°E之间,准噶尔盆地向天山南向俯冲,由西向东,不同盆山耦合关系揭示了新生代以来天山中段不同区域构造运动差异。（4）利用获得的速度模型,探究了呼图壁Ms6.2（2016）、尼勒克Ms6.0（2011）、新源-和静Ms6.6（2012）、精河Ms6.6（2017）四次中强震精定位结果与速度结构的关系,呼图壁Ms6.2、尼勒克Ms6.0发生在高低速分布交界区,新源-和静Ms6.6、精河Ms6.6分布在地下介质中相对高速的一侧,受板块碰撞影响,高速区脆性岩石发生破裂,从而引发地震,印证了地震发震构造研究结果。
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