況春利 張瑞青 陳成鋒 劉嘉棟
1)中國(guó)北京 100081 中國(guó)地震局地球物理研究所
2)中國(guó)北京 100081 中國(guó)地震局震源物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
我國(guó)東北地區(qū)處于中亞造山帶最東端,前中生代時(shí)期主要受古亞洲洋板塊、西伯利亞板塊與華北板塊的相互作用,中生代以來(lái)又受到太平洋板塊活動(dòng)的強(qiáng)烈改造(Renet al,2002).松遼盆地位于東北地區(qū)中部,呈NNE向菱形展布,是晚中生代以來(lái)發(fā)育的大型陸內(nèi)裂陷盆地,也是我國(guó)陸相盆地中油氣資源儲(chǔ)量最豐富的地區(qū)之一.與我國(guó)東部其它沉積盆地相類(lèi)似,松遼盆地廣泛發(fā)育晚中生代侏羅系、白堊系和新生代沉積地層,其中白堊系是盆地蓋層的主體.據(jù)盆地沉積發(fā)育史研究估計(jì),松遼盆地的沉積層厚度可達(dá)9 km (竇立榮,1992).按照松遼盆地的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征,盆地演化可分為裂谷期前火山活動(dòng)階段、裂谷期伸展階段、裂谷期后坳陷階段和坳陷期后盆地反轉(zhuǎn)階段(劉德來(lái)等,1996).
松遼盆地是東北地震活動(dòng)的主體地區(qū)(李恩澤等,2012;高立新,戴勇,2020).沉積盆地近地表的速度和密度較低,地震波振幅會(huì)相互疊加而增大,造成地震動(dòng)放大效應(yīng),從而會(huì)加劇盆地內(nèi)工程結(jié)構(gòu)的破壞(Graveset al,1998;余嘉順等,2003).因此松遼盆地也是我國(guó)防震減災(zāi)的重點(diǎn)關(guān)注地區(qū).
松遼盆地具有典型的斷陷-坳陷復(fù)合結(jié)構(gòu).為揭示松遼盆地油氣資源的構(gòu)造條件和深部結(jié)構(gòu)特征,前人已完成了多條地球物理測(cè)深剖面,如滿(mǎn)洲里—綏芬河地學(xué)斷面(楊寶俊等,1996),SinoProbe項(xiàng)目在松遼盆地和周邊地區(qū)開(kāi)展的深反射地震剖面等(Xionget al,2015;符偉,2019),并在盆地內(nèi)開(kāi)展了多項(xiàng)重大科學(xué)鉆探工程,如位于徐家圍子斷陷區(qū)的“松科二井”,鉆井深達(dá)7 018 km (王璞珺等,2017;侯賀晟等,2018).地震勘探和鉆井是獲取沉積層和地殼結(jié)構(gòu)最有效的方法,但由于其經(jīng)濟(jì)成本過(guò)高且受到人工激發(fā)條件和施工環(huán)境的制約,覆蓋范圍有限,難以對(duì)整個(gè)盆地進(jìn)行較大范圍的主動(dòng)源勘探.
近年來(lái)隨著流動(dòng)地震臺(tái)陣的布設(shè),被動(dòng)源探測(cè)技術(shù)迅速發(fā)展,并已逐漸成為殼幔精細(xì)結(jié)構(gòu)研究的一種重要手段.相較于地震勘探,被動(dòng)源數(shù)據(jù)采集成本較低、覆蓋面積較大.近十年來(lái),眾多研究人員基于東北地區(qū)布設(shè)的寬頻帶流動(dòng)臺(tái)陣和區(qū)域固定臺(tái)網(wǎng)資料,采用多種地震學(xué)手段,對(duì)東北地區(qū)地殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些研究.例如,采用接收函數(shù)H-κ掃描法,給出了東北地區(qū)地殼厚度和泊松比分布圖像(危自根,陳凌,2012;張廣成等,2013;高延光,李永華,2014;高占永,2015;朱洪翔等,2017;謝振新等,2018),但由于盆地下方沉積層多次波對(duì)接收函數(shù)的干擾,難以對(duì)松遼盆地地殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效約束.為此,一些研究人員發(fā)展了基于波場(chǎng)延拓和分解的H-β網(wǎng)格搜索法(Taoet al,2014a),或在序貫H-κ疊加掃描法(Leahyet al,2012;Yecket al,2013)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)(張毅,2019),或構(gòu)建共振濾波器對(duì)接收函數(shù)進(jìn)行濾波(Yuet al,2015;朱洪翔等,2018).利用P波近乎垂直入射時(shí)其初至在Z分量與R分量的到時(shí)差和振幅比與沉積層結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息,Bao和Niu (2017)與馬海超等(2020)分別對(duì)遠(yuǎn)震和深源近震的P波波形進(jìn)行了分析.為揭示松遼盆地下方低速層的分布,基于波形互相關(guān)提取短周期面波頻散,開(kāi)展了背景噪聲成像研究(Guoet al,2015;Liet al,2016;王仁濤等,2019).此外,李國(guó)良(2016,2019)利用瑞雷波橢圓率(垂直分量與水平分量振幅比,即Z/H振幅比)較同周期相速度對(duì)淺層速度結(jié)構(gòu)更加敏感的特點(diǎn),開(kāi)展了瑞雷波相速度、橢圓率以及遠(yuǎn)震體波波形的聯(lián)合反演.盡管上述多數(shù)研究認(rèn)為,松遼盆地具有較厚的沉積層,但其內(nèi)部不同構(gòu)造單元的沉積層厚度分布情況仍然不明(Bao,Niu,2017).
為此,本文將利用松遼盆地內(nèi)已布設(shè)的寬頻帶流動(dòng)臺(tái)陣遠(yuǎn)震資料,采用基于波場(chǎng)延拓和分解的H-β網(wǎng)格搜索法,對(duì)盆地下方沉積層及地殼的厚度和平均波速比進(jìn)行約束.同時(shí)收集盆地邊緣一些臺(tái)站以往的接收函數(shù)H-κ疊加掃描結(jié)果(張廣成等,2013;高占永,2015;謝振新等,2018),并依據(jù)獲取的沉積層和地殼厚度估算松遼盆地地殼的伸展系數(shù).通過(guò)本文獲得的沉積層厚度、地殼厚度和平均波速比分布特征,結(jié)合已往地球物理研究成果,為深入研究松遼盆地的成因機(jī)制和動(dòng)力學(xué)演化過(guò)程提供地震學(xué)約束.
接收函數(shù)H-κ疊加掃描方法是目前獲取臺(tái)站下方地殼厚度和波速比vP/vS較常規(guī)的手段之一(Zhu,Kanamori,2000).對(duì)于東北地區(qū),大部分區(qū)域的固定臺(tái)網(wǎng)和流動(dòng)臺(tái)站均具有穩(wěn)定的H-κ疊加結(jié)果(高占永,2015;謝振新等,2018).然而,松遼盆地內(nèi)部的大多數(shù)臺(tái)站由于近地表存在低速層,其產(chǎn)生的多次震蕩會(huì)使接收函數(shù)中直達(dá)P波初至明顯滯后,嚴(yán)重干擾莫霍面轉(zhuǎn)換波和多次波震相的識(shí)別,從而導(dǎo)致常規(guī)的H-κ掃描法失效.
為消除接收函數(shù)中沉積層產(chǎn)生的多次振蕩,本文采用基于遠(yuǎn)震波場(chǎng)反延拓的H-β網(wǎng)格搜索法(Taoet al,2014a)對(duì)松遼盆地下方的地殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行約束.該方法的基本原理為:對(duì)于遠(yuǎn)震(震中距為30°—90°)P波入射,其波形相對(duì)簡(jiǎn)單,可近似為單一近垂直入射的平面波;假設(shè)臺(tái)站下方為雙層地殼模型(覆蓋均勻半空間地幔),遠(yuǎn)震P波及其尾波可用水平層介質(zhì)對(duì)近垂直入射的平面P波的結(jié)構(gòu)響應(yīng)來(lái)表示;在此情況下,通過(guò)波場(chǎng)向下延拓的方法,可將臺(tái)站記錄到的遠(yuǎn)震地表波形記錄反傳至沉積層和基巖地殼中(Haskell,1953;Gilbert,Backus,1966),再通過(guò)波場(chǎng)分解方法(Kennettet al,1978)將各層中的波場(chǎng)進(jìn)一步分解為上、下行的P波或S波;最后,基于遠(yuǎn)震P波入射時(shí)地幔半空間上行S波能量最小的原則,搜索地殼模型中各層最優(yōu)的厚度H和S波速度β.
在H-β網(wǎng)格搜索過(guò)程中,本文采用兩層地殼模型(沉積層和下方基巖地殼),詳見(jiàn)表1.其中,沉積層和基巖地殼的厚度范圍分別為0—7 km和25—40 km (步長(zhǎng)分別為0.1和 0.15 km),對(duì)應(yīng)的S波速度范圍分別為0—2.5 km/s和3.0—5.0 km/s (步長(zhǎng)均為0.02 km/s).搜索過(guò)程采用迭代方法,通常情況下只需兩次迭代即可獲得穩(wěn)定的模型參數(shù).
表1 本文H-β網(wǎng)格搜索法中所用模型Table 1 Model used in H-β grid search method
本文主要利用東北地區(qū)布設(shè)的兩個(gè)流動(dòng)臺(tái)陣的觀測(cè)資料(圖1).2009年至2011年期間,中國(guó)地震局地球物理研究所沿綏芬河—滿(mǎn)洲里布設(shè)了一條線(xiàn)性流動(dòng)臺(tái)陣(SM臺(tái)陣).該線(xiàn)性臺(tái)陣包含66個(gè)寬頻帶地震臺(tái)站,臺(tái)間距約為20—30 km,呈NW向橫穿松遼盆地北部.與此同時(shí),中美等國(guó)際聯(lián)合項(xiàng)目也在東北開(kāi)展了寬頻帶流動(dòng)臺(tái)陣觀測(cè)(NECESSArray臺(tái)陣),該面狀臺(tái)陣包含127個(gè)臺(tái)站,臺(tái)間距約為80 km,主要覆蓋了東北的中南部地區(qū).
圖1 東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和地震臺(tái)站分布示意圖黃色實(shí)心圓為滿(mǎn)洲里—綏芬河線(xiàn)性流動(dòng)臺(tái)陣(SM臺(tái)陣),藍(lán)色實(shí)心圓為NECESSArray流動(dòng)臺(tái)陣Fig.1 Map showing major geological tectonic settings and portable seismic arrays deployed in Northeast ChinaYellow and blue solid circles represent two portable seismic arrays,the Suifenhe to Manzhouli (SM)and NECESSArray,respectively.The purple solid line outlines the Songliao basin
上述兩個(gè)寬頻帶流動(dòng)臺(tái)陣記錄期間,從松遼盆地內(nèi)部地震臺(tái)站的波形記錄中,選取震中距為30°—90°、震級(jí)大于M5.0且P波初至較清晰的遠(yuǎn)震事件(圖2);對(duì)選取的每一個(gè)高信噪比地震事件,采用H-β網(wǎng)格搜索法計(jì)算沉積層和基巖的地殼參數(shù);然后刪除一些地幔半空間上行S波能量不集中的地震事件;最終,采用統(tǒng)計(jì)分析方法來(lái)獲得每個(gè)臺(tái)站下方最優(yōu)的沉積層和地殼模型參數(shù).
圖2 遠(yuǎn)震地震事件分布紅色三角形為研究區(qū)域中心,藍(lán)色圓點(diǎn)為地震事件的震中分布Fig.2 Epicentral distribution of teleseismic events used in this studyRed triangle represents the center of the studied area,blue dots denote seismic events
本文還收集了上述兩個(gè)流動(dòng)臺(tái)陣中位于松遼盆地邊緣一些臺(tái)站的接收函數(shù)H-κ疊加掃描研究結(jié)果(張廣成等,2013;高占永,2015;謝振新等,2018).結(jié)合這些研究結(jié)果本文給出了整個(gè)松遼盆地的地殼厚度和vP/vS分布情況.
采用基于波場(chǎng)向下延拓和分解的H-β搜索方法,本文獲得了松遼盆地內(nèi)44個(gè)臺(tái)站下方的沉積層和地殼厚度結(jié)果,如圖3所示.對(duì)于這些臺(tái)站而言,不同地震事件的H-β搜索結(jié)果均具有較好的一致性,因此可通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析方法給出沉積層和地殼厚度的約束.然而,也有少數(shù)臺(tái)站,不同地震事件的H-β搜索結(jié)果存有較大差異,或能量分布不集中,表現(xiàn)為多個(gè)峰值.在此情況下,難以獲得有效的沉積層和地殼厚度搜索結(jié)果.
圖3 松遼盆地沉積層厚度(a)、地殼厚度(b)、地殼平均vP/vS(c)以及地殼伸展系數(shù)(d)分布圖圖(b)中,黑色方塊為采用H-β搜索方法獲得有效結(jié)果的臺(tái)站,三角形為H-β搜索結(jié)果無(wú)效的臺(tái)站Fig.3 Map of sediment thickness (a),crustal thickness (b),crustal vP/vS ratio (c) and stretching factor (d) beneath the Songliao basinThe black squares in Fig. (b)represent the seismic stations with the valid H-β values,and triangles represent those without valid H-β values
圖3a是利用H-β搜索方法給出的松遼盆地沉積層厚度分布圖.由該圖可知,松遼盆地沉積層厚度為0.2—2.5 km,整體呈現(xiàn)中央坳陷區(qū)厚、向盆地邊緣逐漸減薄且西南地區(qū)最薄的趨勢(shì)特征.圖3b和圖3c是結(jié)合H-β搜索法和前人H-κ掃描法給出的整個(gè)松遼盆地地殼厚度和平均波速比分布圖.由圖3b可知,研究區(qū)地殼較薄,厚度范圍為24—34 km,平均值為30.1 km.松遼盆地的地殼平均波速比介于1.69—1.92,平均值為1.79 (圖3c).與全球大陸平均值(1.73)相比,松遼盆地的地殼波速比整體偏高.從圖4a中可以看到,研究區(qū)的地殼厚度與沉積層厚度呈負(fù)相關(guān),即沉積層較厚的中央坳陷區(qū),地殼??;而沉積層較薄的西南地區(qū),地殼相對(duì)要厚.圖4b顯示,松遼盆地下方地殼厚度與波速比呈弱線(xiàn)性負(fù)相關(guān).
圖4 地殼厚度與沉積層厚度(a)和殼內(nèi)平均波速比vP/vS(b)的相關(guān)性Fig.4 Relationship between crustal thicknesses and sediment thicknesses(a)and vP/vS ratios(b)
對(duì)相同臺(tái)站而言,本文采用統(tǒng)計(jì)分析方法給出的沉積層和地殼厚度結(jié)果與Tao等(2014b)給出的估計(jì)值具有很好的一致性.但該研究?jī)H給出盆地內(nèi)14個(gè)臺(tái)站下方的研究結(jié)果.與之相比,本文使用了更多的流動(dòng)臺(tái)陣數(shù)據(jù),因而獲得了松遼盆地下方沉積層和地殼厚度更為清晰的橫向變化特征.另外,以往研究結(jié)果認(rèn)為,松遼盆地莫霍面埋深存在由SE向NW逐漸加深的趨勢(shì)(Taoet al,2014b;張毅,2019),然而這種趨勢(shì)變化在本文結(jié)果中并不明顯.
本文研究顯示,松遼盆地沉積層整體呈現(xiàn)中央坳陷區(qū)厚、邊緣薄且西南地區(qū)最薄的分布特征,這與以往地震勘探剖面研究結(jié)果基本相符.例如,橫穿松遼盆地南北兩側(cè)的兩條剖面結(jié)果揭示,盆地北部斷陷層之上發(fā)育較厚的坳陷層沉積,認(rèn)為經(jīng)歷了顯著的熱沉降,而南部坳陷層很薄甚至缺失,推測(cè)其熱沉降并不明顯(周慶華等,2007;Weiet al,2010).松遼盆地西南部較薄的沉積層(約0.5 km),也得到了一些鈾礦勘察中淺層地震勘探結(jié)果的支持(李英賓等,2019).松遼盆地開(kāi)魯坳陷區(qū)內(nèi)布設(shè)的淺層地震勘探剖面結(jié)果顯示,基底埋深僅約0.7—1.0 km (李英賓等,2019),本文估測(cè)值與其接近.同時(shí),本文結(jié)果表明沉積層厚度等深線(xiàn)以中央坳陷區(qū)為中心,西側(cè)較為密集,東側(cè)變化平緩,這種東西橫向變化特征在泰康—安達(dá)人工地震剖面結(jié)果(傅維洲等,1998)中也可以觀測(cè)到.
值得注意的是,中央坳陷區(qū)下方,本文估算的沉積層厚度約為2.5 km,但雙重結(jié)構(gòu)剖面顯示一些局部地區(qū)的沉積層厚度可達(dá)6 km左右(周慶華等,2007).考慮到松遼盆地是中-新生代陸相沉積盆地,沉積層具有“下斷上坳”的結(jié)構(gòu)特征,且坳陷幅度遠(yuǎn)大于裂谷期盆地沉降幅度(劉德來(lái)等,1996).因此一種可能是在中央坳陷區(qū),本文得到的僅是坳陷層與斷陷層之間界面所在深度.這在松科二井附近100 km長(zhǎng)的深地震反射剖面研究(符偉,2019)中也有體現(xiàn).該剖面結(jié)果顯示,測(cè)線(xiàn)內(nèi)沉積蓋層厚度為3—6.5 km,其中淺部營(yíng)城子組頂部為區(qū)域不整合面(T4),明顯區(qū)分坳陷層與下覆的斷陷層.T4界面為近水平層狀強(qiáng)反射同相軸,橫向連續(xù)性好,埋深變化小,在3 km深度左右,本文在松科二井附近臺(tái)站(NE89,NE8A)估測(cè)的沉積層厚度值與其基本接近.
松遼盆地沉積層厚度的分布情況與盆地的構(gòu)造-沉積特征相對(duì)應(yīng).盆地構(gòu)造研究顯示,在松遼盆地內(nèi)部已識(shí)別出的66個(gè)斷陷盆地中,以開(kāi)魯—通遼—長(zhǎng)春一線(xiàn)(約44°N)為界,北部以“寬闊的”斷陷盆地為主,而南部大多為“狹窄的”長(zhǎng)條形斷陷盆地,盆地沉積結(jié)構(gòu)和幾何形態(tài)的南北差異可能主要反映了盆地基底性質(zhì)的差異(葛榮峰等,2010;Weiet al,2010).
松遼盆地基底于侏羅紀(jì)末期開(kāi)始發(fā)育伸展斷陷(胡望水等,2005).關(guān)于巖石圈伸展的動(dòng)力學(xué)模型主要有純剪切和簡(jiǎn)單剪切兩種端元模型.在純剪切拉伸模式中,上地殼的裂陷與下地殼和巖石圈的減薄呈鏡像關(guān)系,即空間位置具有一致性(McKenzie,1978);而在簡(jiǎn)單剪切模式下則是一種不對(duì)稱(chēng)的伸展作用,上地殼伸展中心并不對(duì)應(yīng)于下伏巖石圈地幔最大減薄處,而是在水平方向上具有一定的偏移(Wernicke,1985).本文結(jié)果顯示,松遼盆地的沉積層與地殼厚度呈線(xiàn)性負(fù)相關(guān),即在沉積層較厚的中央坳陷區(qū),地殼厚度要小,而沉積層較薄的西南地區(qū),地殼相對(duì)要厚.這種空間上的對(duì)應(yīng)性可能指示其更符合純剪切伸展模式.
拉伸系數(shù)是伸展盆地運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的關(guān)鍵參數(shù)之一.根據(jù)松遼盆地沉積層和地殼的厚度,可計(jì)算地殼的伸展系數(shù).對(duì)于松遼盆地,如果以興蒙地塊的地殼厚度平均值(約36 km)為拉伸前的初始厚度(包漢勇等,2013;張廣成等,2013;Taoet al,2014b;高占永,2015),從本文計(jì)算得到的地殼厚度中扣除沉積層厚度即為伸展后的厚度,將這兩者相除后即可得盆地的拉伸系數(shù).如圖3d所顯示,松遼盆地內(nèi)部的地殼伸展系數(shù)在1.05—1.45之間,均值為1.2.如前文提及,雖然本文估測(cè)的中央坳陷區(qū)的沉積層厚度偏小,但可為拉伸系數(shù)的下限提供約束.
東北地區(qū)已有的S波接收函數(shù)成像研究(Zhanget al,2014)顯示,興蒙地塊巖石圈厚度約為150 km.以此為參照,松遼盆地拉伸后的巖石圈厚度大概按照100—120 km來(lái)計(jì)算,這意味著松遼盆地巖石圈地幔垂向減薄因子約為1.4 (Zhanget al,2014).該值與松遼盆地中部由正斷層平衡剖面所得的拉伸系數(shù)估計(jì)值(約1.383)基本相符,但較沉降史回剝分析的計(jì)算結(jié)果(1.6—1.9)要?。↙inet al,1997).松遼盆地地殼與巖石圈不同深度拉伸系數(shù)的接近程度進(jìn)一步表明其巖石圈減薄的模式以純剪切模式為主.值得注意的是,除上述伸展構(gòu)造外,松遼盆地地殼和巖石圈地幔的減薄是否存在其它動(dòng)力學(xué)機(jī)制仍需進(jìn)一步研究(葛榮峰等,2010).
實(shí)驗(yàn)研究表明,地殼平均波速比的大小與其組分密切相關(guān)(Christensen, Mooney,1995;嵇少丞等,2009).一般來(lái)說(shuō),波速比vP/vS≤1.75指示地殼主要組成巖性為長(zhǎng)英質(zhì)酸性巖;較高的vP/vS指示地殼組分以鐵鎂質(zhì)基性巖為主.部分熔融等對(duì)波速比也有很大影響.與周邊的興安地塊(高占永,2015)相比,松遼盆地地殼的平均波速比整體偏高.較高波速比表明地殼組分以鐵鎂質(zhì)為主,或者鐵鎂質(zhì)下地殼占總地殼的比例高,可能反映了盆地下方的巖石圈地幔減薄過(guò)程中存在巖漿的底侵作用.
本文結(jié)果表明,松遼盆地的地殼厚度與波速比呈弱線(xiàn)性負(fù)相關(guān),這種負(fù)相關(guān)也可用巖漿底侵作用來(lái)解釋.在構(gòu)造伸展作用下,當(dāng)?shù)貧ず蛶r石圈受到拉伸減薄時(shí),下伏的軟流圈會(huì)發(fā)生上涌.如果軟流圈上涌很快是一種突然的減壓過(guò)程,由于減壓是絕熱的,會(huì)導(dǎo)致巖石圈下部與軟流圈頂部之間發(fā)生熔融,形成的玄武巖漿可侵位到拉伸的下地殼(林暢松,張燕梅,1995).這種鐵鎂質(zhì)基性巖的增加會(huì)造成地殼平均波速比隨地殼厚度的減小而增加.
然而,通過(guò)地殼厚度與波速比之間的關(guān)系來(lái)推斷大陸地殼形成和演化過(guò)程,尚需進(jìn)一步分析.這是因?yàn)槟壳岸鄶?shù)接收函數(shù)研究揭示,地殼厚度與波速比之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,且在東北和華北克拉通(武巖,2011;危自根,陳凌,2012;張廣成等,2013;高占永,2015;危自根等,2015;謝振新等,2018)、西秦嶺(姚志祥等,2014)、青藏高原東南緣和東北緣地區(qū)(Zhenget al,2019)以及蒙古中南部地區(qū)(Heet al,2016)均可觀測(cè)到,但不同地區(qū)表現(xiàn)的負(fù)相關(guān)性程度有所不同.
利用東北地區(qū)2009年至2011年布設(shè)的SM和NECESSArray兩個(gè)流動(dòng)臺(tái)陣記錄到的遠(yuǎn)震波形數(shù)據(jù),采用波場(chǎng)向下延拓和分解的H-β搜索方法,開(kāi)展了對(duì)松遼盆地地殼特別是沉積層結(jié)構(gòu)的探測(cè).大多數(shù)臺(tái)站下方的H-β搜索結(jié)果較好,但也有少數(shù)臺(tái)站難以獲得有效結(jié)果.結(jié)合以往接收函數(shù)H-κ掃描結(jié)果,得到了松遼盆地的沉積層厚度和地殼厚度以及地殼平均vP/vS分布圖.結(jié)果顯示:盆地下方的沉積層厚度介于0.2—2.5 km,具有中部中央坳陷區(qū)厚、邊緣薄且西南地區(qū)最薄的特征;地殼厚度的變化范圍為24—34 km,平均值為30.1 km,且與沉積層厚度分布顯示一定的相關(guān)性.根據(jù)沉積層與地殼厚度獲得了地殼伸展系數(shù),均值為1.2.結(jié)合以往研究,本文推測(cè)松遼盆地在伸展構(gòu)造中,地殼和巖石圈的減薄以純剪切模式為主.此外,與周邊地區(qū)相比,盆地下方的地殼平均波速比整體偏高,暗示在巖石圈伸展過(guò)程中可能存在巖漿底侵作用.松遼盆地地殼厚度與波速比呈弱負(fù)相關(guān),依據(jù)此相關(guān)性來(lái)推斷大陸地殼的形成和演化過(guò)程仍需進(jìn)一步研究.
中國(guó)地震局地球物理研究所在東北布設(shè)的SM流動(dòng)臺(tái)陣和中美合作項(xiàng)目NECESSArray臺(tái)陣觀測(cè)為本研究提供了地震事件波形數(shù)據(jù).感謝審稿專(zhuān)家提出的寶貴修改意見(jiàn),同時(shí)也感謝陶開(kāi)老師對(duì)于程序的指導(dǎo)和幫助.