青藏高原东南缘上地幔各向异性的研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yishuiji111
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印度与欧亚板块的陆陆碰撞,导致青藏高原产生了强烈的变形和断裂,造成了大规模的地表隆起、形变和断层运动。高原东南缘作为物质流通的管道,地质活动也极其剧烈和复杂,出现了地表抬升和地壳增厚等地质现象。一直以来,很多地球物理学家对该岩石圈的变形分布和形成过程,提出了各种各样的动力学模型,但是对于造成这种地质现象的原因,以及碰撞作用下岩石圈的形变过程,仍然存在着争议。本文利用中国地震局布设在云南、贵州和四川这三个省的88个宽频台站,收集了三年时间内,震中距在85°至120°范围内的远震SKS波。并采用以信噪比为权重的多地震综合法来计算横波分裂参数,对测量结果用单层和双层各向异性模型进行分析。在双层各向异性分析的过程中,采用两种不同的测量方法分别对四个分裂参数进行约束,第一种方法是已知地壳各向异性特征的基础上,反演下层岩石圈地幔的各向异性特征;第二种是在地壳各向异性特征未知的情况下,同时反演上下两层的分裂参数。本文研究的最终目的是通过计算得到岩石圈地幔的各向异性特征,与地壳的形变特征进行比较,判断地表隆起发生的深度,即地壳增厚是发生在整个岩石圈,还是只发生在地壳中,进而分析青藏高原地表隆起的原因。这些研究结果将从另外一个方面为青藏高原东南缘下方复杂地质结构提供更加细致的地震学证据。本文首先计算青藏高原东南缘以及云南南部地区岩石内部的各向异性特征,然后针对不同的构造单元,研究它们之间的形变关系,最后再与地表地质结构、GPS数据和地壳各向异性数据进行比较。在岩石圈内,对可能存在垂向各向异性变化的台站,用两层模型计算其各向异性特征。最终获得不同区域内地壳和岩石圈地幔之间的耦合形变关系,并为是否存在“下地壳流”以及其分布提供地震学证据。本文的研究结果,对青藏高原东南缘地表抬升的地质现象有一个综合认识,即在高原东南缘和云贵高原地区的地壳呈现了较强的各向异性特征,但是往南由于地壳厚度减薄,各向异性特征也明显减弱,所以地壳分裂的影响在SKS的测量结果中忽略不计。而岩石圈地幔在云贵高原地区的各向异性强度相对较弱,往南跨过北纬26.5°的窄过渡区域,其形变特征明显增强。云南南部的SKS各向异性主要是来自岩石圈上地幔,这说明南北横向上,地壳和岩石圈地幔的形变特征不一致。四川盆地除了龙门山附近的地壳具有明显的各向异性,其内部整体各向异性特征稳定且较小。而岩石圈地幔的延迟时间不大,且各向异性分布较均匀,相较于地壳来说,其形变更稳定。
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