喜马拉雅山脉和青藏高原区域作为地球表面最显著的地质特征，研究这个区域对我们理解陆陆碰撞带是一个最理想的地方。而藏南地区作为印度板块与欧亚板块发生接触的前缘，研究这个区域可以帮助我们了解现在在青藏高原下印度板块的形态等重要地质问题。通过对西藏南部地区进行的大量地质和地球物理研究，到目前为止还面临以下几个问题：　　 （1）俯冲的印度岩石圈在青藏高原底下的形态是下冲（underthrust）还是俯冲（subduction），以及在青藏高原下伸展到什么位置?　　 （2）藏南地区南北走向裂谷带的成因，这些裂谷带是地壳内的构造还是与整个岩石圈相关联的构造?　　 （3）藏南地区存在的中深源地震的成因究竟是什么?这对我们认识藏南地区岩石圈强度随深度的分布很重要。　　 （4）藏南地区横波分裂分析结果跟实际印度板块与欧亚板块碰撞之间的关系?这些形成横波分裂的各向异性究竟是分布在岩石圈还是软流圈?　　 本文的工作主要是针对以上四个问题进行的。首先，使用Hi-CLIMB计划采集的地震数据进行了藏南地区的地震定位工作，结合前人进行的工作，对藏南地区的地震活动性分布有了一个更清晰的认识，中深度地震的存在也得到了再次的确认。确定在喜马拉雅区域下，地震震源深度主要集中在上地壳（20公里以上）和莫霍面（约70公里）附近两个位置，这样的震源深度分布同传统的“三明治”岩石圈流变学强度模型是一致的。但是在印度河-雅鲁藏布江缝合带以北，地震震源都集中在上地壳，没有发现中深源地震。通过与体波有限频走时层析成像的结果相结合，我们认为这些莫霍面附近的中深源地震主要是因为俯冲的印度岩石圈在这个位置发生了从缓坡到近水平的形态变化，并导致这个区域的印度低温下地壳中发生应力集中。　　 基于现有的地震波数据，运用有限频远震体波层析成像技术，对藏南地区的地壳和上地幔P波和S波速度结构进行了反演。这些速度结构对我们了解印度板块和欧亚板块的接触关系给出了更多的约束。通过层析成像得到的P波和S波速度模型，可以发现高速的印度岩石圈以近水平的角度只俯冲到高喜马拉雅区域，然后以比较高的角度斜向下继续俯冲，这同接收函数发现的印度下地壳以很缓的角度向北延伸并不矛盾。我们认为从高喜马拉雅以北得到的低Vp/Vs波速比异常是低温印度下地壳发生低温无水麻粒岩到榴辉岩相变的结果。从这个位置，印度岩石圈以比较高的角度继续向北俯冲，部分发生榴辉岩化的下地壳附着在高角度俯冲的地幔岩石圈上部。　　 在亚东-谷露裂谷带和当惹雍措裂谷带下，层析成像结果显示存在于上地幔顶部延伸到大于200公里深度的低速异常，结合别的研究者在该区域东侧措麦裂谷带下发现的低速异常，我们认为藏南地区分布的大部分南北向裂谷带都是岩石圈尺度的构造，这些裂谷带的形成同地幔物质上涌是相互关联的。　　 结合有限频层析成像技术，以沿着印度板块与欧亚板块汇聚方向及其垂直方向作为各向异性方向，对藏南地区进行各向异性速度反演。使用最终获得的各向异性S波速度结构，用走时敏感度核函数，对SKS震相走时进行了分裂时间和快波方向模拟。从模拟得到的大约200公里厚度的SKS分裂走时和快波方向分析发现，在高喜马拉雅以南，快波方向基本都沿着板块俯冲方向，而在高喜马拉雅以北快波方向基本沿着垂直于印度板块俯冲的方向，这个方向与藏南地区南北向裂谷带的拉伸方向基本一致。模拟得到的SKS敏感度核函数走时分裂和快波方向同实际观测结果之间的差异，可能是两个原因引起的，或者SKS横波分裂观测到的各向异性可能主要来自上地幔下部，但是在我们的层析成像结果没有足够的分辨率；或者因为层析成像反演对速度异常强度不能准确恢复，导致反演结果中200公里以上的各向异性强度值比实际强度偏低。