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自从上世纪80年代末以来,在大别山地区陆续发现了柯石英、微粒金刚石等超高压变质矿物,大别造山带日益成为国内外地学界研究的热点地区。而了解大别造山带的结构则是进行深入研究的基础。
本文首先介绍了远震宽频带体波接收函数及对其进行广义线性反演的方法,然后介绍了地震台站的野外布设情况以及地震数据的室内处理工作,最后采用这种方法,利用布设于大别造山带南缘及扬子板块北缘的数字地震仪记录的宽频带三分量远震数据进行反演,得到了各地震台站下方的一维S波速度结构,并对反演的结果进行了分析和讨论。
根据各台站下方的S波速度结构,并结合地质及重力异常资料进行综合分析,获得了以下主要认识:
2#和4#台站下方6km-10km之间S波速度急剧增加,表明两台站下方存在一强速度梯度层,而董树文等(1998)和王椿镛(1999)也做出过在南大别高压超高压变质带下方几公里处存在着一个强速度梯度层的推测。只是深度略有不同,他们认为在南大别碰撞杂岩带其深度为3km-5km,结果表明在宿松变质杂岩带地区的深度为8km。这一强速度梯度层应该是由岩性的突变引起的。
根据反演获得的S波速度并综合重力异常和岩石密度资料,推测2#和4#台下方34km以下的低速物质具有较低的密度。
5#、7#、8#及9#台站在10km以上波速较低,可能是由于所处的扬子板块具有巨厚的沉积层,岩石波速较低,并经历了后期强烈的褶皱作用所致;结合重力异常资料推断8#台站下方34km以下的低速是由高温引起的岩石S波速度降低。