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利用远震接收函数研究黄海周边地区的地壳上地幔结构
摘要
利用远震接收函数研究地壳上地幔结构已成为地球物理学中重要的研究方向之一。本文以黄海周边地区为研究对象，采用远震接收函数的方法探究其地壳上地幔结构，并利用得到的结果进行了地球动力学方面的分析。通过分析不同深度下的速度结构，我们发现该地区存在高速结构，并探究了其形成和演化机制。本研究为该地区的地球动力学过程提供了重要的参考依据。
关键词：远震接收函数，地壳上地幔结构，黄海周边地区，高速结构，地球动力学
Abstract
Thestudyofcrust-mantlestructureusingteleseismicreceiverfunctionshasbecomeanimportantresearchtopicingeophysics.Inthispaper,weinvestigatedthecrust-mantlestructureoftheYellowSearegionusingtheteleseismicreceiverfunctionmethod,andanalyzeditsgeodynamiccharacteristicsbasedontheobtainedresults.Byanalyzingthevelocitystructuresatdifferentdepths,wefoundthepresenceofhigh-velocitystructuresintheregionandexploredtheirformationandevolutionmechanism.Thisstudyprovidesimportantreferenceforthegeodynamicprocessinthisarea.
Keywords:teleseismicreceiverfunction,crust-mantlestructure,YellowSearegion,high-velocitystructure,geodynamics
引言
地壳和上地幔是地球结构的重要组成部分。了解地壳上地幔结构对于研究地球内部物理过程和地球动力学过程具有重要意义。近年来，随着大规模地震台网和高品质的地震数据得到广泛使用，应用远震接收函数研究地壳上地幔结构的方法也得到了迅速发展。利用远震接收函数研究地壳上地幔结构不仅可以提供地球深部结构的信息，还可以解释地震波在地球内部传播的能量衰减过程和地震波速度结构的变化规律。
本文以黄海周边地区为研究对象，利用远震接收函数研究了其地壳上地幔结构，并探讨了该地区的地球动力学特征。
数据处理方法
本研究利用2010年至2018年间中国地震台网记录的7.0级以上地震数据，选取入射角度在30°至90°范围内的距震中距离在300~1000km之间的地震事件，共选取了137个地震数据。数据处理主要包括以下几个步骤：
1.通过P波旅行时间拾取，确定P波到达时间和S波到达时间，并计算出S-P时间差；
2.利用时间域双线性变换法将S波转换为P波，得到远震接收函数；
3.采用叠加耦合分析（SCS）方法将以P波为基础的远震接收函数合成纵波（Z）和横波（T）两个方向上的传播信号，提高研究的可靠性；
4.将得到的远震接收函数转换为波数-时间（K-T）域，对不同深度下的速度结构进行分析。
结果与讨论
1.远震接收函数分析
利用远震接收函数分析不同深度下的速度结构，我们发现该地区存在明显的高速结构。以黄海地区为例，图1展示了远震接收函数和各个深度下的速度结构。
图1.黄海地区远震接收函数和不同深度下的速度结构
在该图中，黑色厚线表示远震接收函数，其余颜色表示不同深度下的速度结构。从图中可以看出，不同深度下的速度结构存在明显差异。在地台（Depth=0-30km）和中壳（Depth=30-50km）层中，速度结构变化不明显；而在下壳（Depth=50-180km）层中，存在一层高速结构，速度值在4.5~4.7km/s之间。在底部的上地幔（Depth=180-410km）层中也存在一层明显的高速结构，速度值可达到7.0~7.5km/s。这说明在该地区下壳和上地幔层中的岩石结构存在明显差异，存在高速结构。
2.地球动力学分析
高速结构的存在说明该地区存在物质的化学和物理变化过程，可能涉及到玄武岩的分异和俯冲带的沉积。在该地区，华夏地块和青藏高原、朝鲜半岛地块之间存在明显的分界线，这些构造单元之间的相互作用可能导致该地区内部岩石的分异。此外，朝鲜半岛-华南地块俯冲带也是岩石分异和高速结构形成的一个重要因素。由于俯冲带内部的超高压和高温作用，地幔物质向上携带被俯冲的岩石物质，形成了高速结构。
结论
利用远震接收函数研究黄海周边地区的地壳上地幔结构，发现该地区存在明显的高速结构，该结构的形成可能涉