张海江课题组发布中国大陆岩石圈三维高分辨地震速度结构模型

中国大陆及邻近地区位于欧亚大陆的东南部，被印度板块、菲律宾板块以及太平洋板块所包围，是地球上构造背景最复杂、构造活动最活跃的地区之一。岩石圈速度结构是了解中国大陆地下构造及其动力学演化的重要基础，也为认识地震与其它地质灾害及防震减灾提供关键信息。

中国科学技术大学地球和空间科学学院地震与地球内部物理实验室张海江教授团队采用先进的双差地震层析成像方法，使用高质量的中国大陆数字化地震台网（1294个台站）记录的区域地震走时数据，获得了中国大陆岩石圈深达150公里的高分辨率三维地震纵波速度（Vp）和横波速度（Vs）结构模型。整体上看，Vp和Vs的浅部异常很好地反映了中国大陆构造分布特征，深部显示青藏高原中下地壳具有显著的低速异常以及华北克拉通具有相对较薄的岩石圈。这个中国大陆岩石圈统一地震速度模型命名为USTClitho1.0（Unified Seismic Tomography models for continental China lithosphere）。研究组利用人工爆破数据、瑞利面波数据以及棋盘分辨率分析对所得速度模型进行了可靠性验证分析，结果表明该模型在中国大陆大部分区域具有较高的分辨率，水平方向上大约可以达到50-100 km。这是目前世界范围内第一个基于地震体波走时成像得到的成像分辨率高达约50-100 km的中国大陆岩石圈三维速度结构模型。这个高分辨速度模型对于进一步深入研究中国大陆内部结构和构造特征、探讨地震孕震成因以及地球动力学演化等研究提供了重要的参考模型。该研究成果以“High-resolution lithospheric velocity structure of continental China by double-difference seismic travel-time tomography”为题发表在地学领域著名国际期刊 Seismological Research Letters上。论文第一作者为课题组的博士生莘海亮同学，通讯作者为张海江教授，合作单位包括中国地震局地球物理勘探中心和中国地质科学院深部探测中心。该研究得到了国家自然科学基金委和中国地震局“地震科技星火计划项目”的资助。

图1. 研究使用的地震（红色圆点）、台站（黑色三角）与速度剖面I（黑线）的分布图

图2. 深度20公里（上）和100公里（下）的中国大陆岩石圈Vp和Vs速度模型

图3. 从西南到东北沿着剖面I的中国大陆岩石圈Vs 速度模型

论文链接： https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article/566123/high-resolution-...