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Tectonophysics:云南地区地壳和上地幔速度结构
2009-08-14 | 作者:科技与成果转化处 | 【 】【打印】【关闭
四条宽角地震剖面的纵波速度结构

   云南地区是我国西部主要的地震多发区之一,频繁发生震级5.0-7.4的中强地震。1982年和1986-1987年开展的“滇深82”,“滇深86”两个项目,实施了四条不同方位剖面的宽角反射/折射地震探测工作。近年来, 新的地壳结构成像方法得到有效发展, 地壳结构、构造新属性被越来越多地提取出来, 从而深化了人们对地壳结构、构造及其动力学意义的认识。

   我所青藏高原研究室张晰博士后(女)与英国帝国理工大学王仰华教授合作重新解释了云南地区四条地震剖面,其研究结果最近发表在Tectonophysics(Zhang and Wang. Crustal and upper mantle velocity structure in Yunnan, Southwest China. Tectonophysics, 2009, 471: 171–185)。作者将来自结晶地壳、莫霍面和上地幔的宽角反射震相,采用有限差分走时反演方法约束结晶基底以上的P波速度结构,用Raylnvr反演技术对二维模型进行P波速度和深度的联合反演,进而采用地震记录合成以匹配观测资料动力学信息,进一步调整P波速度模型,直至最终地壳速度模型与布格重力异常达到最佳拟合。研究结果揭示出研究区下地壳具有强烈的横向非均匀性,不仅存在“软弱”低速变质岩的特征,还可能存在镁铁质或“刚性”古老洋壳。目前通常采用的地壳流变三明治模式无法充分解释云南地区的地壳结构。该项研究认为上地幔可能是影响研究区持续变形的主要应力来源。本项研究得到的两个主要结论:

(1)上地壳底界面深17-25km,中地壳底界面深26-33km,下地壳底界面深33-56km。上、中、下地壳P波速度分别为5.8-6.2,6.2-6.6,6.6-7.4km/秒。地壳底部和莫霍面的纵波速度急剧变化,表明复杂的壳幔过渡带有强烈的速度非均匀性。

(2)上、中地壳的速度差异很小,速度各向异性值是1.6%,下地壳的速度各向异性值是4.4%,表明云南地区的地表变形并没有延伸到下地壳。下地壳和上地幔纵波速度的差异,形成南北向的物质流动趋势,并与现今构造变形相一致,这也为下地壳-上地幔物质沿东喜马拉雅前陆盆地旋转提供了证据。

 
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