华南块体及相邻区域壳幔结构的地震学研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shenkan8009
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华南块体位于太平洋板块的西缘,北部通过秦岭-大别造山带和华北块体相连,西侧以龙门山-横断山断裂与青藏高原相接,南西侧以昌宁-马江断裂与东南亚块体接触,南东侧为西太平洋构造区。华南块体主要是西侧的扬子克拉通和东侧华夏块体两个微陆块在大约8.8Ga时间拼合而成,随后经历了多期次复杂的岩浆活动和构造演化过程。强烈的地壳变形和岩浆活动必然在地壳和岩石圈地幔结构中留下构造印记。因此,深入研究华南块体及其周边区域的速度结构特征及其横向变化,可以为进一步研究华南块体的构造演化及其区域差异的深部机制提供重要约束。  本论文的研究分为两个部分,第一部分是利用密集流动地震台阵共96个宽频带地震台站的资料,采用基于接收函数的速度结构成像方法,获取了华夏块体地壳内的S波速度结构以及雪峰山造山带及其西部区域的地壳及部分岩石圈地幔的速度结构信息。研究结果表明,大致在雪峰山造山带的下方存在一个莫霍面深度的突变,华南块体的东部主要表明为一个平坦的并且相对较浅的莫霍不连续面,其深度位置大约在30km左右,而西侧的莫霍面深度突然增加到45~50km左右。另外,在华夏块体下方广泛存在着一个下地壳的低速层结构,同时在雪峰山造山带下方莫霍面之下存在着一个速度递增的岩石圈内界面,横向的宽度大约是200km左右。华南块体下方存在着强烈的地壳重建和岩石圈改造作用,而研究区域不同块体的地壳结构表现出明显不同的特征,对应着各自构造演化的差异性。  本文第二部分的研究工作是采用背景噪声层析成像方法,进行华北克拉通与华南板块东部构造边界附近区域的地壳S波速度结构和径向各向异性特征研究。基于合肥-金华流动地震台阵55个台站的数据,本文采用背景噪声层析成像方法获得瑞利波和勒夫波的相速度和群速度频散曲线,用最小二乘法反演了地壳内的S波速度结构并进一步计算了径向各向异性特征。研究结果显示,整个研究区域的南东段(近沿海区域)和北西段(内陆区域)地壳内的Vsv和Vsh速度值存在显著差异,南东段速度值高,上部地壳中有高速夹层;北西段速度值低,在下部地壳中有低速层。而径向各向异性显示在剖面南东段下地壳处存在负的径向各向异性,而剖面北西段地壳整体呈现正的径向各向异性。由此,我们推测地震波速结构差异反映了地壳内部物质与温度的差异,这种差异与两个地区中生代晚期以来经历了截然不同的岩浆活动相关。
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