紅河斷裂以東地區(qū)地殼形變特征與動力學(xué)背景研究

發(fā)布時間：2020-04-05 11:36

【摘要】：紅河斷裂以東地區(qū)位于青藏高原東南緣,是印度板塊與歐亞板塊碰撞的前沿地帶。作為青藏高原物質(zhì)東流的重要通道,研究區(qū)域內(nèi)強(qiáng)震頻發(fā),內(nèi)部發(fā)育了多條規(guī)模較大的斷裂帶。得天獨(dú)厚的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境,使研究區(qū)域成為地殼形變以及構(gòu)造演化規(guī)律的“天然實(shí)驗(yàn)室”。地球內(nèi)部介質(zhì)的大規(guī)模變形可以產(chǎn)生地震波波長尺度的地震各向異性,因此地震各向異性是研究地球內(nèi)部變形以及運(yùn)動過程的一種有0效手段。通過研究紅河斷裂以東地區(qū)上下地殼介質(zhì)的各向異性,結(jié)合前人對研究地區(qū)上地幔各向異性、S波速度結(jié)構(gòu)的研究成果以及GPS速度應(yīng)變場,可以分析在青藏高原物質(zhì)“東向逃逸”的影響下,青藏高原東南緣地殼形變特征以及下地殼流的流動模式。對于理解印度板塊-歐亞板塊碰撞、地殼形變與區(qū)域構(gòu)造的關(guān)系以及青藏高原東南緣動力學(xué)背景有重要的意義。為了獲得紅河斷裂以東地區(qū)更高密度的地殼各向異性分布,論文通過對中國地震科學(xué)臺陣探測-南北地震帶南段"項(xiàng)目布設(shè)的158個寬頻流動臺站記錄到的225個震級在5.8Ms以上的地震事件以及研究區(qū)域內(nèi)中國國家地震臺網(wǎng)布設(shè)的39個寬頻固定臺站記錄到的180個震級大于6.2Ms的地震事件,提取高斯參數(shù)為2.5的P波接收函數(shù)。進(jìn)而通過方位角疊加接收函數(shù)技術(shù)、到時方差最小法以及層剝離技術(shù)來研究臺站下方Pis、Pms相各向異性分裂。結(jié)果顯示,Pms相分裂時間在0.07s-1.22s之間,平均分裂時間為0.54s。根據(jù)各向異性快波偏振方向玫瑰花圖解可以發(fā)現(xiàn):四川盆地南緣優(yōu)勢方向?yàn)楸睎|向;川滇菱形塊體北部的優(yōu)勢方向?yàn)楸蔽飨?滇中次級塊體各向異性分布不具有一致性,在25°N到27°N之間存在逆時針旋轉(zhuǎn);華南地塊優(yōu)勢方向呈北西相到北東向的逆時針旋轉(zhuǎn)。兩層各向異性結(jié)果下地殼分裂時間普遍大于上地殼,因此可以認(rèn)為地殼各向異性主要來自下地殼。在研究范圍內(nèi),只有川滇菱形塊體北部上下地殼是耦合的,其他區(qū)域上下地殼存在解耦關(guān)系。在研究范圍內(nèi)只有川滇菱形塊體大部分臺站下方下地殼的快波方向與上地幔近似,所以可以認(rèn)為研究區(qū)域內(nèi)只有川滇菱形塊體下地殼和地幔之間存在耦合關(guān)系。研究表明川滇菱形塊體各向異性反映的是現(xiàn)今地殼形變,而四川盆地南緣以及華南地塊各向異性結(jié)果反映的是早期地殼形變。此外,研究范圍內(nèi)存在大量走滑斷裂,發(fā)現(xiàn)斷裂附近臺站快波方向基本與斷裂平行,說明斷裂附近下地殼各向異性物質(zhì)的定向排列由斷裂約束。研究認(rèn)為,研究區(qū)域下地殼各向異性主要受控于下地殼流和斷裂的共同作用。其中進(jìn)入青藏高原東南緣的下地殼流動過程可以推測為:從青藏高原南向擠出的“逃逸”物質(zhì)在進(jìn)入川滇菱形塊體之后,東向流動的下地殼流,由于受到堅(jiān)硬的四川盆地的阻礙,使北部塊體地殼劇烈增厚;繼續(xù)向南流動的下地殼物質(zhì)在通過麗江-金河斷裂后進(jìn)入滇中塊體,受到紅河斷裂的阻擋,未能順利流入印支塊體;由于小江斷裂下方地殼整體為低速異常,下地殼流除堆積在滇中次級塊體南部以外,還有小部分地殼流通過“管道”進(jìn)入華南塊體。
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