云南地区上地幔各向异性研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2,1卷第3期地震学报V0L24，NO．32092年5月(260～267)ACTASEISMoLOGICASINICAMay．2002文章编号：0253—3782(2002)03026008云南地区上地幔各向异性研究阮爱国。王椿镛¨1)中国北京100081中国地震局地球物理研究所2)中国北京100029中国地震局地质研究所博士后流动站摘要对云南23个数字地震台11次地震的SKS记录，采用理论切向分量与实测切向分量拟合的方法，确定了快S波的偏振方向和快、慢波之间的时间延迟．结果表明，除鹤庆台外

2、，在各台都观测到了s波分裂现象；云南地区的快方向总体特征是北北东向，时间延迟变化范围为0．5～2．0S．在地质构造复杂地区断层对分析的影响很大．分析表明，作为青藏高原与华南块体之间的过渡带，云南地区的s波快方向反映了印度板块向欧亚板块俯冲是该地区地球动力学的基本背景，而由于青藏高原隆起造成的康滇菱形块体的南东一南南东向运动是造成复杂构造、应力环境的重要因素．快方向与上地幔运动的方向存在差异．说明在云南地区低速层或者软流层的运动与地壳块体的运动之间存在着复杂的耦合作用，构造驱动力如同向北东方向张开的手掌．从时间延迟出发，推断各向异性层的厚度为

3、6O～225km．其变化范围与低速层埋深的变化范围(1O4～260km)相当，认为各向异性层顶面可能在地壳底部，也可能在低速层，且在不同地点是不相同的，这与云南及周边地区莫霍面变化剧烈有因果关系．进一步推断出上地幔的各向异性主要存在于岩石圈而不是整个上地幔．关键词云南上地幔各向异性中图分类号：P315．31文献标识码：A引言对云南地区上地幔各向异性的研究，将有助于探查川I滇活动块体的深部构造、形变场特征，剖析不同圈层的耦合关系，深化各向异性与应力应变场、构造过程的认识．研究结果对解释板块运动、软流圈对流、地震成因和强震深部背景力源等问题均具

4、有重要意义，尤其对青藏高原隆起的动力学过程具有特殊意义．上地幔各向异性的研究可配合其它深部探测资料，如人工地震测深、大地电磁测深、重力等，用于建立川I滇地区较为详细的岩石圈结构模型，研究川I滇地区的深部结构特征以及地块内部深浅构造的耦合关系，进而提出川I滇地区现代构造运动成因模式以及活动地块运动的深部驱动机制．对青藏高原上地幔或岩石圈的各向异性曾作过较好的研究(丁志峰，曾融生，1996；Sandvoleta1．，1997)．对于云南地区，也有研究者用CDSN资料作过同类研究(郑斯华，高原，1994；刘希强，1999)，但并未作过较全面的研究

5、．本研究拟对位于板块边缘的具有重国家重点基础研究发展规划项目《大陆强震机理与预测》(9513-0203)和国家攀登计划预选项目《东亚大陆地球动力学研究》(955—05—01)共同资助．中国地震局地球物理研究所论著02AC1024．2002—0110收到初稿，200204—17收到修改稿，200205—12决定采用．维普资讯http://www.cqvip.com3期阮爱国等：云南地区上地幔各向异性研究要构造和强震高发的云南地区，利用众多密集分布台站的数字地震记录。采用SKS震相分析方法(Vinniket“．，1989，1992)来研究上地幔

6、，尤其是其顶部的地震各向异性．由于台站集中，研究区相对较小，从而可更大限度地排除非均匀因素的影响．通过对各台站下方各向异性参数的分析，如快S偏振方向和快、慢波时间延迟的空间分布特征，从各向异性的视角提出云南地区应力场的分布特征、岩石圈纵向不同层次的耦合关系和动力学驱动机制．1资料和方法研究地区及周边主要构造及地震分布如图1所示．首先扫描了1999年4月～2001年6月震级大于5．5的世界地震目录(中国数字地震台网分析中心)，以及震中距在85。～¨0。范围的地震。从记录资料中选出的地震共计11次(表1)．记录地震的地震仪型号为FBS3，数据采

7、样率为50Hz．计算时选用各台实际所用的地震记录，其中没有选用的原因有：无记录、只有一道水平记录、扰特别严重．计算步骤如下(以弥勒台为例)：1)用4阶Butterworth带通滤波器对两水平分量进行滤波．低频截止频率为0．05Hz、高频截止频率为0．2Hz．绘图1研究区及邻区的地质构造和出径向分量和切向分量图以及合成粒子地震分布运动轨迹(图2)，从中可初步判定剪切全新世断层；2．第四纪断层；3．推测的断层；波分裂与否．然后采用Vinnik等(1989)4．沉积盆地；5．地震；6．研究区域提出的SKS分裂参数反演方法，在理论切向分量与实测切向

8、分量最佳拟合时，确定快方向和时问延迟．选用的旋转角步长为1。时间步长为0．05s．2)对计算结果进行评估．由于一些不确定性因素的影响，如定位误差、背景干扰、复杂的地质结构、断层等