登记号：

粤科成登（2）字【2016】0174

登记日期：

2016.01.15

成果名称：

珠江三角洲地区地震背景噪声瑞利面波群速度成像研究

完成单位：

广东省地震局

研究人员：

叶秀薇、黄元敏、沈玉松、陈大庆、严 兴、 刘吉平、刘 锦、宫会玲、胡秀敏、叶东华

研究时间：

2012.09 至2015.11

成果评价单位：

广东省科技厅

成果评价日期：

2016.10.19

成果应用行业：

科学研究和技术服务业

高新科技领域：

地球、空间与海洋

学科分类：

简介：

东南沿海地震带是中国大陆破坏性地震活跃地带之一，珠江三角洲地区位于东南沿海地震带的中段，由于其稠密的人口和在国家经济社会发展中的突出地位而更引人注目。该带的东西两段均曾发生7级以上地震，唯独位于东南沿海地震带中段的珠江三角洲及近海未见强震记录，是现代东南沿海地震带上地震活动最弱的区域。珠江口区域作为华南地块东南沿海中段的构造断陷盆地，盆地内部及边缘发育有多组NE向、NW向及NEE向断裂，这些断裂带互相切割，并控制了珠江三角洲盆地和珠江口外盆地的发育，具有多期活动的特点。这一断裂分布与活动特点与闽粤沿海和阳江、雷琼等有7级强震记录的地区具有相似的特征，也就是说在构造条件上珠江口区域具备发生强震的背景。因此，利用地震记录对该区开展相关地壳结构研究尤为迫切。 地震科学是探测地球内部结构的主要手段，地震背景噪声包含了大量的有用信息，通过对台站记录到的长时间段内的地震背景噪声进行互相关计算，可以提取台站间的格林函数，并据此测量出Rayleigh面波的群速度频散曲线。本项目利用广东省及香港数字地震台网共计25个地震台垂直向总长21.5个月宽频带连续地震背景噪声记录开展面波层析成像研究。先对数据进行去仪器响应、去倾斜、带通滤波、时域归一化等预处理，再对任意两个台站同一天的连续波形进行互相关计算，按天叠加计算出互相关曲线，得到台站间的格林函数，然后根据该格林函数提取出台站间的面波群速度频散曲线，并据此进行面波层析成像，获得珠三角地区群速度图像。本项研究得到的珠江三角洲地区不同周期的瑞利面波群速度图像较现有研究结果分辨率更高、周期更短。已有研究表明，不同周期的瑞利面波群速度对地壳不同深度具有不同的敏感核，短周期面波群速度反映的是地壳浅表层结构，长周期面波群速度反映的是地壳深部的结构。根据不同周期的面波群速度图像，并结合地质构造、最新重磁资料反演结果，可得到研究区地壳浅表层至中层的结构特征。 本项研究结果揭示： （1）珠江三角洲地区中上地壳速度结构存在横向不均匀性，反映了研究区不同构造单元的不同速度结构特征。周期2-10s瑞利面波群速度高低区域分别对应了研究区花岗岩类地层和珠江水系冲积扇所在的新近系、古今系和泥盆系沉积层，与地壳浅表层地质构造大体一致。周期13-15s瑞利面波群速度高低速区域北东向相间分布特征突出，地壳中部北东向断裂可能为主要的控制断裂，与重磁资料反演的地壳中部构造特征大体一致，为研究断裂的深部构造提供了地震学观测依据。 （2）珠江三角洲陆区地壳中部不具备速度高梯度区域，与其他曾发生强烈地震的区域比较，其构造特征不一致，也就是说通过地震背景噪声瑞利面波群速度成像得到的研究结果不支持珠江三角洲陆区具有发生强震的构造特征。珠江口近海区域由于缺乏地震记录，未能开展相关研究，建议今后在条件允许的情况下，架设海岛地震台，为该区地壳结构研究提供更多的基础资料。 本项研究结果揭示的珠江三角洲地区中上地壳速度结构特征为研究该区断裂的深部构造提供了新的地震学观测证据，为今后开展防震减灾工作提供可靠的地球物理基础数据。利用本项目编制的软件系统，可使用全省地震记录每周或每月对全省进行一次扫描计算，监测地壳介质连续变化，至少替代数据处理人员3人，每年节约人力成本数十万元。为我省震情分析、地震趋势判断提供物理依据，为政府决策、维护生产生活秩序和社会稳定发挥重要作用。