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《从壳幔地震各向异性初探华北地区壳幔耦合关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2010年第55卷第29期：2837~2843《中国科学》杂志社论文www.scichina.comcsb.scichina.comSCIENCECHINAPRESS从壳幔地震各向异性初探华北地区壳幔耦合关系①②③①高原,吴晶,易桂喜,石玉涛①中国地震局地震预测研究所,北京100036;②中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029;③四川省地震局,成都610041E-mail:gaoyuan@seis.ac.cn2010-05-04收稿,2010-07-07接受国家自然科学基金(40674021)和中国地震局地
2、震预测研究所基本科研专项(2007-13)资助摘要根据首都圈地震台网、国家地震台网、IRIS台站资料,并比较了流动的华北地震台关键词阵部分台站资料的结果,利用地震各向异性分析,得到减少局部构造影响后的华北地区地震各向异性(至少是华北地区北部)的地壳背景水平主压应力方向为北东95.1°±15.4°,穿透壳幔的SKS壳幔耦合分裂的快剪切波偏振平均值为北东110.2°±15.8°.而台站分析也显示,地壳内近场资料的快剪切波偏振方向剪切波分裂快剪切波偏振与SKS快剪切波偏振总是相差十几度以上.不同周期下的Rayleigh面波
3、相速地壳主压应力度方位各向异性快波优势方向也同样揭示出随深度增加快波优势方向的变化.这个特征暗华北地区示华北地区的壳幔耦合关系可能既不是简单的壳幔解耦型,也不是壳幔强耦合型,可能是两种模式共存的不均匀分布,或者是物理性质介于两者之间的渐变模式.研究表明,在分析穿透整个岩石圈的SKS分裂和地表的GPS观测的基础上,增加揭示地壳各向异性的近场资料剪切波分裂,结合面波的方位各向异性,可以更准确地多方位刻画壳幔各向异性性质,进而探讨壳幔的耦合关系.地壳和地幔的耦合关系到深部地球物理过程和速度结构受地表主要构造单元和深大断裂的
4、影响,深部地质运动,对现今板块运动和地球动力学模式速度扰动异常大多为NE-NNE向展布,具有东西分有关键性的影响.中国大陆的华北地区从地表看有带、南北分块的特点,发现局部地区存在上地幔隆[4~7]燕山、太行两个隆起区和华北盆地凹陷区,从地质上起.被划分为3个不同的新构造单元,区内存在着许多全从更大的范围看,作为地球表面最重要的一类新世及晚更新世活动断裂,属于中国大陆构造活动构造单元,华北地区主要以克拉通的形式存在.一般[1,2]比较活跃的地区之一,无论从地表地质还是深部说来,由于密度低、温度低和巨厚的岩石圈根,克拉地
5、质构造,都具有丰富而复杂的特征.人工源深部地通是地球上最稳定的地区,而华北克拉通由被破坏震探测资料反演得到的东亚地区地壳厚度分布结果的东部块体和基本稳定的西部块体组成,与地球上[8,9]表明,渤海湾盆地的地壳厚度为28~30km,相对周其他地区的克拉通表现出明显的不同.华北克拉[10][8]边地带Moho界面上隆约4km,被认为在东亚地区复通破坏的主要机制可能是化学侵蚀或拆沉作用,杂的构造格局与深层动力过程背景下,Moho界面起华北克拉通岩石圈的主要特征之一是岩石圈减薄.伏变化必然受到板块碰撞、挤压和深部物质分异、调
6、一个新的看法认为,华北克拉通岩石圈减薄的主要[3][11]整及热物质交换等制约的结果.层析成像和接收函机制可能是俯冲侵蚀.地震各向异性的研究显示数研究显示,在华北的渤海湾及其周边地区的地壳出华北盆地区的SKS剪切波分裂时间延迟比中国大英文版见:GaoY,WuJ,YiGX,etal.Crust-mantlecouplinginNorthChina:Preliminaryanalysisfromseismicanisotropy.ChineseSciBull,2010,55,doi:10.1007/s11434-010-
7、4135-y2010年10月第55卷第29期[12~14]陆的隆起区中西部地区要更小一点,这个证据选择标准是震级大于5.8级以上、震中距大于85°的从侧面暗示了岩石圈厚度的差异.全球地震记录,对于4个NSNC台站获得了连续5年穿透深部介质的地震波是研究深部构造的重要的记录,对于1个IRIS台站BJT台,获得了1995~信息来源.华北地区地壳和地幔是否解耦是研究中2004年共连续10年的记录.对符合条件的有清晰国东部地区现今深部动力学形态的关键因素之一,SKS震相的记录进行计算.关系到东亚地区深部介质运动模型的最终建立
8、.用国际上目前主要有两种SKS分裂计算方法,一[18]地震波各向异性特性研究壳幔耦合关系是一种有效种是Silver和Chan的计算方法,以下简称SC方[15,16][17]的方法.上地幔地震各向异性能够揭示深部岩法;另一种是Vinnik等人提出的方法,以下简称石圈介质的形变特征,反映深达上地幔深部介质运Vinnik方法.在本研究区域内,北京台的
