地震衰減是反映地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成的基本參數(shù)之一。與地震波傳播速度相比,地震波振幅衰減對(duì)地下介質(zhì)更加敏感。因此,地震衰減參數(shù)的影響因素多,靈敏度高,測(cè)量難度大。
繼2010年建立中國(guó)東北及鄰近地區(qū)的地震Lg波衰減成像模型后,地質(zhì)地球所地球深部結(jié)構(gòu)與過程研究室趙連鋒副研究員與其合作者基于區(qū)域地震資料,建立了華北克拉通及鄰近地區(qū)寬頻帶高分辨率的衰減成像模型(圖1)。他們使用176個(gè)地殼內(nèi)地震事件在39個(gè)寬頻帶臺(tái)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(duì)數(shù)尺度內(nèi)等間隔離散為58個(gè)參考頻率并進(jìn)行振幅譜采樣。然后,利用雙臺(tái)和單臺(tái)資料聯(lián)合反演Lg波品質(zhì)因子Q值分布和源譜函數(shù)。在反演過程中不加入任何Q值對(duì)于頻率相關(guān)性的先驗(yàn)性假設(shè),各個(gè)頻率獨(dú)立反演。研究發(fā)現(xiàn),地震波強(qiáng)烈衰減區(qū)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(shì),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(rèn)為,地震衰減與大地?zé)崃髦岛偷卣鸹顒?dòng)性對(duì)應(yīng)關(guān)系(圖2)有助于理解華北克拉通深部構(gòu)造活動(dòng)。
該研究成果近期發(fā)表在國(guó)際知名地球物理領(lǐng)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)。