论文中英文摘要.docx

论文中英文摘要.docx

《论文中英文摘要.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《论文中英文摘要.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

论文中英文摘要

论文中英文摘要

作者姓名：

吴晶

论文题目：

地壳介质各向异性区域性特征研究

作者简介：

：

吴晶，女，1977年01月出生，2004年09月师从于中国地震局地球物理研究陈运泰教授，于2007年07月获博士学位。

中文摘要

地震各向异性是地球的基本特征之一，而剪切波分裂则是分析地震各向异性的一个有效方法。

剪切波分裂是指，当剪切波在各向异性介质中传播时，会分裂成两列波，速度较快的为快剪切波，速度较慢的为慢剪切波，两列剪切波的偏振方向近似相互垂直。

快剪切波偏振方向与慢剪切波时间延迟是描述地震各向异性的两个主要参数。

本研究主要是从两个主要方面研究了剪切波分裂的特性。

1）首都圈地区与福建地区地壳介质各向异性特征研究

剪切波分裂计算对观测资料质量要求较高，要求选择剪切波窗口内、高信噪比的波形资料。

因此，在我国大陆区域数字化地震台网建成并运行前，有关我国大陆不同区域地壳介质各向异性的研究并不多见。

随着20世纪末，大量区域地震台网的建成与运行，现已积累了大量地震波形资料，这为研究中国大陆区域地壳介质各向异性特征提供了条件。

首都圈地区位于我国华北块体北部，包括太行隆起、燕山隆起与华北盆地三大地质构造单元，区内的张家口—蓬莱断裂带为该区重要的活动构造。

福建地处欧亚板块东南缘，临近欧亚板块、太平洋板块、菲律宾海板块的交接部位，是地质活动较强烈的构造活动区。

首都圈地区与福建地区应力环境均比较复杂，是学者们比较关注的热点地区。

本研究分别根据首都圈地区地震台网资料（2002年1月~2005年8月）与福建地区区域地震台网资料（1999年1月–2003年12月），采用SAM分析方法（高原等，2004），分析区域地壳介质各向异性的空间分布特征，得到了一些有意义的结论。

（1）首都圈地区各台站有效记录的平均快剪切波偏振方向为

，福建地区各台站有效记录的平均快剪切波偏振方向为

，前者与华北地区最大主压应力场方向一致，后者与福建地区最大主压应力场方向一致，这表明，快剪切波平均偏振方向与区域最大主压应力方向一致，是反应区域构造应力环境的有效方法之一。

（2）位于不同构造分区内的台站，台站下方地壳介质各向异性特征有所不同。

（3）局部应力环境对快剪切波优势偏振方向有明显作用：

位于活动断层上或附近的台站，快剪切波优势偏振方向通常与活动断层走向一致；位于两组断裂交汇位置的台站，快剪切波偏振方向比较复杂，呈现出两个优势偏振方向。

复杂的地质构造环境，会造成地壳介质地震各向异性特征的复杂化。

2）冰岛2000年强震前剪切波分裂参数特征研究

有关地壳介质各向异性随时间的分布特征，是地壳介质各向异性特征研究的一个重要方向。

地壳介质各向异性随时间分布特征的研究，对观测资料要求更为苛刻，需要剪切波窗口内较为连续的小震资料。

冰岛位于欧洲最西部，大洋中脊在此穿过，分别于冰岛的北部与南部出露。

冰岛境内活山活动、小震活动比较频繁，这为研究地壳介质各向异性随时间的分布特征提供了大量资料。

2000年6月发生在冰岛西南部转换断层上的一组M>6.0强震，是冰岛地区30年来最强的一组地震。

这次强震前，记录到了大量小震资料。

本研究根据SWAS方法，重新分析了冰岛2000年6月强震序列前近半年的小震资料，研究结果表明在强震序列发生前，台站SAU与BJA均能够观测到慢剪切波延迟时间随应力积累而增大的现象，以及在临震前慢剪切波延迟时间随裂隙闭合而突然下降的现象。

综合冰岛地区其它地震、美国的几个震例、中国大陆的震例与中国台湾地区的集集地震的剪切波分裂分析，通过数据拟合，进一步证实了震级与慢剪切波时间延迟在地震前增加的持续时间、临震前下降的持续时间的对数，存在一个正比线性关系。

根据对首都圈地区和福建地区地壳各向异性的研究结果，本研究进行了多种观测结果的综合讨论。

综合区域地区地壳介质各向异性与地震活动性、小震精定位、小震震源机制解、上地幔介质各向异性、地震层析成像、GPS观测结果等其它地球物理现象，得到以下初步认识。

震源机制解最大主压应力轴方向通常与地壳介质各向异性方向一致；快剪切波偏振方向分布较为复杂的地区，似乎与速度结构有一定的关联性；上地幔介质各向异性与地壳介质各向异性的关系能够反应区域浅部与深部介质动力学特征，并暗含区域动力机制信息；GPS观测结果显示地表速度运动特征，同地壳介质各向异性方向一样，可以验证区域介质应力环境的复杂空间分布特征；地震活动与小震精定位能够反应区域构造信息，与地壳介质各向异性方向的区域应力环境相对应。

本研究比较全面地分析了地壳介质各向异性空间与时间分布特征，讨论了地壳介质各向异性特征与其它地球物理现象之间的关系，得到的一些结论对地震各向异性和应力特性等研究具有重要的参考意义。

关键词：

地壳，地震各向异性，剪切波分裂，快剪切波偏振，慢剪切波时间延迟，应力，断裂

RegionalCharacteristicsofSeismicAnisotropyinCrust

Wujing

ABSTRACT

SeismicanisotropyisoneofthemainspecialtiesoftheEarth,whichcanbewellunderstoodbyshear-wavesplitting.Inanisotropicrocks,shear-wavesplitsintotwoapproximatelyorthogonalpolarizationsthattravelatdifferentvelocitiesandwritecharacteristiceasily-identifiablesignaturesintothreecomponentseismicwavetrains.Thewaveatfastervelocityisfastshear-wave,whilethewaveatslowervelocityisslowshear-wave.Themainparametersofshear-wavesplittingarerespectivelypolarizationoffastshear-wave,andtimedelayofslowshear-wave.

Thefollowingtwoaspectsarethemainworkonseismicanisotropyincrustinthethesis.

ASeismicanisotropyincrustinCapitalandFujianareas

Therequirementsofshear-wavesplittinganalysisareverystrict,whichmeansthatthewaveshouldbewithinshear-wavewindowwithhighsignal-noiseratio.Thus,seismicanisotropyresearchinregionalareasisnotsoabundantbeforeregionalseismicnetworksarewidelybuiltinChina.Sincetheendof20stcentury,manyregionalseismicnetworksarebuilt,andalotofwaveformdataareavailable,whicharequitegoodforthedevelopmentofresearchaboutseismicanisotropy.

CapitalareaisinthenorthofNorthChina,includingthreemaingeologicstructures（TaihangUplift,YanshanUplift,andNorthChinaBasin）.Furthermore,Zhangjiakou—Penglaifaultisthemainseismicstructureinthearea.AsforFujianarea,itisinthesoutheastborderareaofEurasiaplate,andisnearthecrossingareaofEurasiaplate,Pacificplate,Philippineplate.ThegeologicstructuresintheCapitalareaandtheFujianareaarecomplicated,whicharealwaystheinterestedresearchareasinChina.

WithSAMtechnology（Gaoetal.,2004）,theseismicwaveformdatainCapitalarea（Jan.2002~Aug.2005）andinFujianarea（Jan.1999~Dec.2003）areanalyzed.SeismicanisotropyincrustintheCapitalandFujianareasareobtained,andsomemeaningfulconclusionsareavailable.

（1）TheaveragepolarizationofalltherecordsinCapitalareais

whichcorrespondstothedirectionofmaximumhorizontalprincipalcompressivestressinNorthChina.Similarly,theaveragepolarizationofalltherecordsinFujianareais

whichisrelatedtothedirectionofmaximumhorizontalprincipalcompressivestressinSouthChina.Theresultsshowthattheaverageofpolarizationoffastshear-waveparallelstothemaximumhorizontalprincipalcompressivestress,andisaneffectivetooltodepicttheregionalstressfield.

（2）Atdifferentlocalstructureareas,theseismicanisotropyspecialtiesincrustaredifferent.

（3）Locallycomplicatedstressstructuresinfluenceonthepolarizationsoffastshear-waves.Forexample,thepredominantpolarizationisusuallyrelatedtothestrikeofthefault,ifthestationlocateson（ornear）anactivefault;Polarizationsareverycomplicated,ormulti-predominantpolarizationsareshown,ifthestationlocatesinthecrossingareabetweentwofaults.

BThespecialtiesofshear-wavesplittingbeforeM>6.0in2000inIceland

Thetemporalchangeofseismicanisotropyincrustisanimportantresearchitem.However,therequirementoftheresearchismuchstricter,whichneedsthesuccessivesmalleventsrecordswithinshear-wavewindow.

Iceland,inthewestborderoftheEurope,ispassedthroughbyMid-AtlanticRidgerunningonshoreinSouthwestandNorthCentralIceland.BoththeseismicandvolcanicactivitiesarefrequentinIceland,whichprovidesalotofwaveformdata.

InJun.2000,aseriesofM>6.0earthquakesoccurredinthetransformfaultinSouthwestIceland,whichisthestrongesteventsincerecent30years.WithSWAStechnology,theshear-wavesplittingparametersofnearly6months’smallearthquakesbeforethemainshockareobtained.TheresultsshowthatthetimedelaysofstationSAUandBJAshowsomeinterestingphenomenonbeforethemainshock.Thetimedelaysofslowshear-waveincreasewiththestressaccumulationbeforethemainshock,whiletheydecreasequicklywiththestressrelaxationimminentlybeforethemainshock.

IntegratingothereventsinIceland,severaleventsinUSA,eventsinChinesemainland,andChi-ChieventinTaiwan,therelationbetweenseismicmagnitudeandthedurationoftimedelayincreasing,andtherelationbetweenseismicmagnitudeandthedurationoftimedelaydecreasingarecalculated.Itisfoundthattherelationsallshowlineardirectproportion.

Consideringseismicanisotropyincrust,seismicactivity,smallearthquakesrelocation,smallearthquakesfocalmechanism,seismicanisotropyinuppermantle,seismictomography,GPSandsoon,somepreliminaryconclusionsareavailable.

Theprincipalstressdirectionisrelatedtothepolarizationofseismicanisotropyincrust;Multi-predominantpolarizations（orcomplicatedpolarizations）seemtobeconnectedtothevelocitystructure;Therelationbetweenseismicanisotropyincrustandinuppermantlecanshowthegeodynamicspecialtiesofshallowanddeepstructure,andcanhintinformationaboutgeodynamicmechanism;GPSresultsshowthemovementvelocityofsurface,whichcantestifythecomplicatedstressfield,justlikeseismicanisotropyincrustcando;Seismicactivityandseismicrelocationcanshowtheregionalstructureinformation,whichjustcorrespondtothestructureinformationshownbyseismicanisotropyincrust.

Boththespatialandtemporalchangesinseismicanisotropyincrustarediscussedinthethesis.Inaddition,therelationbetweenseismicanisotropyincrustandothergeophysicalphenomenonarediscussedtoo.Somemeaningfulconclusionsareobtainedfortheresearchaboutseismicanisotropyandstressspecialties.

Keywords:

crust,seismicanisotropy,shear-wavesplitting,polarization,timedelay,stress,fault

论文中英文摘要

作者姓名：

李霓

论文题目：

长白山天池火山全新世爆炸喷发的

岩浆脱气作用研究

作者简介：

李霓，女，1967年5月出生，2001年9月师从于地质研究所樊祺诚教授，于2007年6月获博士学位。

中文摘要

长白山位于我国东北吉林省与朝鲜民主主义共和国的交界处，在我国的部分地处吉林省延边朝鲜族自治州安图县和白山市抚松县境内，历经悠久喷发而形成了目前所见的巨大规模山体。

本论文讨论了天池火山全新世喷发物的矿物和岩石化学演化特征，通过对主矿物碱性长石斑晶中熔融包裹体的高温热台测试、电子探针分析和红外光谱分析测试，多方面探讨天池火山在全新世爆炸喷发过程中的岩浆脱气作用和对环境的灾害性影响。

根据岩浆化学演化和地球物理深部探测结果，天池火山之下存在两个不同的岩浆房——地幔岩浆房和地壳岩浆房。

长白山天池火山从来自地幔的造盾阶段钾质粗面玄武岩母岩浆，经历造锥阶段地壳岩浆房的结晶分异作用形成粗面岩，造锥晚期出现碱流岩，全新世则以爆炸喷发的碱流质浮岩为主，最后喷出少量粗面质熔结凝灰岩和浮岩。

天池火山的岩浆演化符合分离结晶作用的演化趋势，橄榄石、辉石和斜长石等主矿物的结晶分异起了决定性的作用。

造盾粗面玄武岩中橄榄石成分为透铁橄榄石；造锥和全新世喷发物中橄榄石接近Fa端员（Fa）。

造盾阶段除出现普通辉石外，在基质中有少量次透辉石；而造锥阶段和全新世喷发物中为富Fe贫Mg的钙铁辉石。

造盾阶段的长石成分为斜长石，属于基性的拉长石；造锥阶段和全新世喷发时大量出现的是富K、Na的高温碱性长石，成分也从歪长石（Na2O>K2O）向透长石（K2O>Na2O）演化。

矿物化学成分和岩石主量元素变化一致表明，岩浆是从相对富MgO、CaO向富SiO2、Na2O、K2O方向演化。

这些特点与火山岩REE、微量元素和Sr-Nd同位素地球化学一道，表明天池火山全新世火山岩与造锥、造盾火山岩是同源岩浆演化的产物，基性岩浆分异的总趋势为越向晚期碱性越强。

天池火山在全新世曾有多次喷发，根据天文峰一带的喷发物特征和层序，从早到晚分为三个喷发期：

第一喷发期（I），距今约5000~4000年的淡黄色碱流质浮岩；第二喷发期（II），公元1000年左右大规模喷发（下文称“千年大喷发”）的灰白色碱流质浮岩；以及第三喷发期（III），距今约300~100年前喷发的灰黑色粗面质浮岩及熔结凝灰岩。

泡沫状浮岩和气孔发育的各种火山碎屑岩，说明大部分气体已通过岩浆脱气作用散发到空气中。

在天池火口和圆池（天池东30km）的千年大喷发浮岩碱性长石斑晶中发现两种形貌、相态、成分都截然不同的熔融包裹体，分别称“火口组”和“园池组”。

前者寄主晶为透长石，熔融包裹体棕黄色，形态极不规则，气泡丰富，部分包裹体有脱玻化现象并含有子晶，说明当时喷发后有足够的冷却时间；后者寄主晶为歪长石，熔融包裹体无色透明且不含子晶，多为浑圆形，其成分与寄主晶成分相平衡。

电子探针测试发现，“火口组”和“圆池组”样品在TAS分类图上分属粗面岩和流纹岩两种截然不同的化学成分，而根据化学成分和CaO/Al2O3比值判断，“圆池组”熔融包裹体成分比“火口组”成分更为演化，为千年大喷发前岩浆房中存在成分不同的岩浆提供了证据。

天池火山全新世三期喷发物（碱流质-碱流质-粗面质）中熔融包裹体的均一温度：

第一喷发期938C~1014C之间；千年大喷发，分别是850C~926C和1005C~1024C之间；第三喷发期974C~1062C之间。

上述实验结果说明第一、三期喷发的岩浆温度相差不大，但出现较宽的均一温度范围，这不仅与熔融包裹体的大小、实验的升温速率有关，还可能与它们的成分不同也有密切关系。

对于千年大喷发期情况则较为复杂，实验结果表明当时有两个不同温度段的熔体存在。

“差异法”数据显示挥发分H2O的情况与Cl相同，含Cl高的“圆池组”熔融包裹体含H2O量也高，它们之间存在着正相关关系。

经NicoletMagna-IR550红外光谱仪对熔融包裹体中H2O的直接测定，千年大喷发产物中熔融包裹体的含水量高达1.6%~3.6%，这是国内首次发表的对熔融包裹体中H2O的直接测定数据。

此次测试的所有样品中都没有检测到CO2的明显谱峰，说明当时CO2含量低于检测限。

而两组样品中S含量相近。

岩浆中S不仅在喷发时脱气，更可能是一个连续的脱气过程，喷发时的脱气量仅占总脱气量的一部分。

研究还表明“圆池组”包裹体比“火口组”包裹体经历了更广泛的S脱气，前者S/Cl比值比后者低得多。

上述分析结果表明，天池火山在发生千年大喷发时极富碱质的流纹质岩浆中已富集了相当数量的H2O和Cl，喷发时强烈脱气，这决定了当时发生的是爆炸式喷发。

根据当时