华北文安-蔚县-察哈尔右翼中旗剖面S波资料的地质解释.pdf

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1、22（1）：81"88地震地质Vol.22No.12000年3月SEISMOLOGYANDGEOLOGYMar.2000华北文安—蔚县—察哈尔右翼中旗剖面S波资料的地质解释!刘宝峰张先康张成科宋松岩周雪松!!（中国地震局地球物理勘探中心，郑州450003）摘要通过对文安—蔚县—察哈尔右翼中旗深地震测深剖面S波资料的处理解释，获得本区二维壳幔速度结构和波速比结构。该区的上、中地壳主要由花岗岩组成，整体呈脆性，其速度比!值为1.72左右；下地壳的!值一般为1.78；上地幔顶部的!值在1.82左右，表明下地壳与上地幔顶部整体呈塑性的特征。根据波组及!值横向变化特征，推断了该区的几条深大断裂，结合

2、本地区的地震活动，推测地震的孕育发生不仅与构造相关，而且与该区的岩石性质有关。关键词地震测深波速比速度结构地震活动1前言为研究华北北部地区地壳上地幔速度结构和构造及其与地震活动关系，中国地震局地球物理勘探中心自1976"1994年，在该地区相继完成8条深地震测深宽角反射／折射剖面和2条近垂直反射剖面的探测研究工作。文安—蔚县—察右（H-22）剖面是8条深地震测深剖面中的一条，该剖面与北京—丰镇（H-20）、繁峙—太仆寺旗（H-21）两条剖面共同用以研究延怀及其邻区地壳上地幔的结构和构造特征。本文介绍该剖面S波资料的解释并结合P波速度求取深部岩层的物性参数、波速比!、泊松比，以反映岩性的变化

3、特征，进而探讨其与地震活动的关系。#2剖面位置、地质构造概况与地震活动!"#剖面位置北西向的文安—蔚县—察哈尔右翼中旗（察右中旗）剖面（H-22），东南起河北的文安（东经：11638/47*，北纬：3900/6.48*），经涿州、蔚县、阳原、天镇至内蒙古察哈尔右翼中旗（东经：11733/51*，北纬：4107/39*），全长420km。沿剖面在6个炮点上进行了6次爆炸观测，平均观测点距2.1km，6个炮点的桩号分别为2.15，47.43，192.26，226.62，278.49和348.09km。剖面自东南向西北通过华北坳陷区的冀中坳陷、太行山山前断裂带、山西隆起区的太行山隆断、!国家科委

4、“八五”科技攻关项目（85907）；中国地震局地球物理勘探中心论著RCEG9905。!!段宗琴、韩柳枝、安丽等参加了本文的部分工作。82地震地质22卷山西隆断带和内蒙地轴等构造单元。!"!地质构造概况由图1可见该区的地质构造复杂，山西隆起区结晶基岩广为出露，盖层分布在各断陷盆地内。两条主要构造带在本区通过：图1剖面位置、地质构造与地震活动图Fig.1Mapshowinglocationofprofile，geologicalstructureandseismicactivity.太行山山前断裂带：该断裂带为隐伏断裂带，由一系列的北北东向断裂组成，为太行山隆起与华北平原沉降区的分异带。断裂带

5、切割了太古代中生代地层，沿该带有大量的花岗岩、花岗闪长岩、超基性岩等岩体侵入。山西断裂带：新生代以来形成与不断发展的山西断裂带，由一系列地堑和分割它们的横向隆断所组成，其主体构造线方向为北北东、北东向，呈“S”型排列。地堑两侧或一侧均有山前大断裂存在，总体上为一侧深陡，另一侧浅缓的不对称箕状盆地，在地堑内大都有温泉分布和较高的热流值!。!"#地震活动图1所示，剖面通过了山西地震带的东北端和张家口-蓬菜地震带的西北端。该区为地震活动区之一，据历史记载发生过多次大的地震。地震主要集中在晋北张性区的天镇、阳原、蔚县!刘国栋等，1995，工作区地壳上地幔构造、物性、深源岩石参数及其与孕震环境的研究

6、报告。1期刘宝峰等：华北文安—蔚县—察哈尔右翼中旗剖面S波资料的地质解释83和怀安等新生带的山间盆地内和华北坳陷与山西隆起交界部位的涞水附近，区内发育活动断裂与活动构造（徐锡伟等，1988）。3波组特征从剖面记录资料来看，受多种因素的影响，S波不如P波震相清晰，增加了识别和提取S波震相的难度。在对S波的识别过程中，我们以平行于剖面的水平分向做为解释资料截面，其它两个分向做参考。以3.5km／s的速度进行折合，根据波的运动学和动力学特征，参照P波资料，认真识别、反复对比，判定出S，S，S，S，S和S共6组波组（图2）。g234mn图2SP348.092km记录截面图Fig.2SectiOnO

7、fSP348.092kmrecOrds.3.lSg波该波组为上部地壳正速度梯度层的回折波，一般追踪距离为90km左右，S波虽出现在续g至区，但与S，S，S相比能量较强，震相较清晰，与P波的形态相像，视速度随炮检距的增加234g而增大。在平原区由于受覆盖层的影响，往往表现为到时滞后。由于S波要比P波的速度低，因此，其到时滞后程度比P波更明显，在反映表层构造特征上，S波具有“放大”作用。3.2壳内反射S2，S3，S4波组作为