HEDGEHOG非线性算法在研究岩石圈-软流层速度结构中的应用

摘要

本研究收集中国青藏高原及邻域的世界数字地震台网等台网震级大于5.0的天然地震记录，利用“频率-时间分析”方法提取瑞利波群速度频散。然后用Hedgehog非线性繁衍方法对每一节点的纯频散数据同时进行层速度、层密度和层面位置的联合反演，得到既满足每个频散点残差又满足阈值条件的所有解。由该区域岩石圈-软流层的S波三维速度结构，结合前人的有关研究成果，得到以下结论:地壳与上地幔S波速度异常形态在总体上呈现为东、西向条带状分布，速度的差异和缝合带有着很好一致性;青藏高原上地壳S波速度分布显示一沿90°E～92°E近南北向的速度差异分界线，它将该区分成东西两块；羌塘地块深部存在壳-幔物质的部分熔融，它的形成与软流层密切相关，在两陆-陆碰撞挤压作用下，高原地域软流层物质长期上隆与软流层的底辟作用使该处的岩石圈减薄，由此产生的浮力促使岩石圈隆升，这或许是青藏腹地隆升的主要机制和深层动力过程。