華北克拉通地殼Lg波衰減結構高分辨率成像模型建立

　　地震衰減是反映地球內部結構與物質組成的基本參數之一。與地震波傳播速度相比，地震波振幅衰減對地下介質更加敏感。因此，地震衰減參數的影響因素多，靈敏度高，測量難度大。

　　繼2010年建立中國東北及鄰近地區的地震Lg波衰減成像模型后，中科院地質與地球物理研究所地球深部結構與過程研究室趙連鋒副研究員與其合作者基于區域地震資料，建立了華北克拉通及鄰近地區寬頻帶高分辨率的衰減成像模型(圖1)。他們使用176個地殼內地震事件在39個寬頻帶臺站的垂直分量波形資料，提取Lg波譜振幅。首先，將0.05至10.0Hz的頻段在對數尺度內等間隔離散為58個參考頻率并進行振幅譜采樣。然后，利用雙臺和單臺資料聯合反演Lg波品質因子Q值分布和源譜函數。在反演過程中不加入任何Q值對于頻率相關性的先驗性假設，各個頻率獨立反演。研究發現，地震波強烈衰減區主要包括青藏高原，渤海灣盆地和南黃海盆地。華北克拉通地殼Lg波Q0值為372，由東向西呈增加的趨勢，克拉通東部，中部和西部的平均Q0值分別為338，361和421。他們還認為，地震衰減與大地熱流值和地震活動性對應關系(圖2)有助于理解華北克拉通深部構造活動。

　　該研究成果近期發表在國際地球物理領域期刊Geophysical Journal International (Zhao et al. Crustal Lg attenuation within the North China Craton and its surrounding regions. Geophysical Journal International, 2013, 195: 513-531, doi: 10.1093/gji/ggt235)。

圖1 華北克拉通及鄰近地區地殼Lg波衰減模型(a)和(b)分別為0.5，1.0 Hz Q值分布;(c)和(d)分別為緯度為38oN和34oN的寬頻帶Q值分布，其中黑色曲線為地表地形，并標出了主要的地質塊體。

圖2 低頻Q值與地殼厚度(a)和大地熱流值(b)的關系曲線