三峡库区三维Vp%2cVp%2fVs%2cQp与Qs精细结构层析成像.pdfVIP

·400· 中国地球物理2011 (10)地震学与地震构造学 三峡库区三维Vp，@／Vs，印和9精细结构层析成像 and High-resolution 9tomography 3D场，Vp／Vs，Qp intheThree reservoirarea Gorges 周连庆1赵翠萍1郑现1陈章立2 Zhou Zhao XianlChen Lianqin91 Zheng 7_,hangli2 Cuipin91 1．中国地震局地震预测研究所 北京100036；2．中国地震局北京100036 地震波速度是决定地壳结构的重要参数。精确的速度结构对于地震定位、震源机制、矩张量反演等研 究至关重要，同时也可以决定地壳介质的组分。然而，只通过地震波速度通常不足以充分了解地壳的精细 结构，尤其是其中的流体分布状态。将地震波速度、波速比和衰减结构结合，可以更好地推断岩石岩性、 组分、温度、孔隙度、渗透率等，最为重要的是，直接决定了孔隙流体的饱和度。本研究利用地方震层析 成像技术将三维速度、波速比和衰减结构成像的研究应用在三峡水库库区。通过库区三维介质多参数精细 结构的研究，推断库水渗透深度和扩散范围，揭示库区潜在的地震危险区，为三峡大坝的地震安全性评价 提供参考，也为其他地震学的研究提供基础数据。 本研究共使用了包含三峡水库台网和流动观测台网在内的47个台站所记录4380个地震事件的P波和 195条。从中挑选了l s波到时数据87 693个地震进行场和Vp／Vs反演，其中每个地震观测记录P波和S 579条射线进 方法拟合了一维Vp／Vs模型。迭代拟合得到了24685条衰减因子t事进行囝反演，使用了33 km×5 km的网 行9反演。根据射线分布情况，在横向上使用5 km的网格节点分布，深度上使用了1～2 格节点分布进行模型参数化，使用近似射线追踪和伪弯曲法进行射线追踪，并使用恢复性测试和扩散函数 分布进行模型分辨率测试，得到了三峡库区高分辨率的三维场，Vp／Vs，Qp和9分布图像。 O～lOkm深度的三维速度和衰减结构横向分布显示，三峡库区周围介质存在显著的横向不均匀性，反映了 库区介质结构的复杂性。在研究区的浅层，沿长江及其支流如香溪河、九湾溪、沿渡河等存在明显的低场，高 Vp／Vs，低乏多和低9分布，反映了流体的渗透对介质结构有显著影响。而在大坝下方表现出明显的高劢，低Vp／Vs， 高囱和高9分布，表明大坝下方水不易渗透，与大坝下方岩石岩性主要为前震旦纪的花岗岩有关，表明水 的渗透都大坝的影响较小。秭归盆地东边界，即九湾溪断裂和仙女山断裂下方，岩石岩性以碳酸盐为主，易于 水的渗透。沿深度的剖面的Vp,Vp／Vs,Qp,Os图像显示，0~6km内均存在最显著的低场，高Vp／Vs，低(驷和低 $分布，反映了在该区域，水沿着断裂渗透深度可能达到了6km：水库诱发地震的研究也表明，该地区可能 会诱发5级左右的地震。本研究表明，库水的渗透对该地区的影响最为明显，也是研究区中可能存在的最大的 危险区，值得重点关注。秭归盆地下方内部6km以内呈现低场分布，表明盆地中的沉积层厚度可能达到了6km， 与已有的基底深度的数据基本吻合，高Q值分布也表明，水在秭归盆地内部的渗透并不显著，可能与盆地内 部以碎屑岩分布，不易于水的渗透有关。巴东下方是研究区的另一个高绣低Vp／Vs，高(≥和高9分布区，其 规模和分布范围小于秭归盆地东边界，可能是研究区中水的渗透影响较大的另一个地区。历史地震表明，从三 峡水库蓄水后，4个月时间内，巴东地区共发生地震2216次，