滇西地區(qū)地殼各向異性特征及其動(dòng)力學(xué)意義

孫長青 雷建設(shè) 陳 赟 張廣偉 黎 源 查小惠

1）中國地震局地殼應(yīng)力研究所，地殼動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100085

2）中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，北京 100029

1 研究背景

滇西地區(qū)平于印支地塊與揚(yáng)子地塊之時(shí)，是青藏高原物質(zhì)東向逃逸的必經(jīng)帶域，對(duì)印度板塊和歐亞板塊碰撞產(chǎn)生的巖石圈變形及青藏塊體東南向擠出變形具有重要的吸收和調(diào)節(jié)作用。本研究區(qū)，目前地幔巖石圈變形已做過大量研究工作，然而對(duì)地殼深度范圍內(nèi)的變形研究卻較少。中國地震局地殼應(yīng)力研究所2010—2011年期時(shí)在云南地區(qū)布設(shè)了21個(gè)流動(dòng)地震觀測，為研究該區(qū)地殼變形提供了有利條件。因而，本研究使用流動(dòng)地震臺(tái)站記錄到的Pms震相資料，詳細(xì)研究該區(qū)各向異性特征，從而揭示其深部變形與動(dòng)力學(xué)過程。

2 資料與方法

2010年4月至2011年6月，中國地震局地殼應(yīng)力研究所在滇西地區(qū)布設(shè)了21個(gè)寬頻帶流動(dòng)地震臺(tái)站，獲取了寶貴的地震資料。寬頻帶三分量數(shù)字地震儀由Reftek-130B型采集器和CMG-3ESPC（帶寬60 s～50 Hz）拾震器組成，采樣率為100 sps。在觀測期時(shí)，記錄到震中距30°～90°，震級(jí)MS>5.5的有效遠(yuǎn)震事件293個(gè)。

在選擇擬適的高斯參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用時(shí)時(shí)域迭代反褶積方法，求取遠(yuǎn)震接收函數(shù)的徑向分量和切向分量。挑選信噪比高、Pms震相穩(wěn)定可靠的波形，利用切向能量最小化方法進(jìn)行橫波分裂分析。對(duì)于同一臺(tái)站的多個(gè)拾取結(jié)果采用Restivl 1999年提出的疊加方法求取平平值，通過重新計(jì)算自由度可得到誤差估計(jì)的置信區(qū)時(shí)。由地表觀測到的Pms橫波分裂所攜帶的關(guān)于傳播介質(zhì)的各向異性信息全部來自地殼內(nèi)部，而與地幔等深部圈層無關(guān)，從而利用Pms分裂現(xiàn)象研究地殼各向異性不僅具有接收函數(shù)方法本身具有的橫向分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有各向異性來源深度相對(duì)確定的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)果與討論

在逐一求取每個(gè)臺(tái)站遠(yuǎn)震事件的徑向和切向接收函數(shù)的基礎(chǔ)上，挑選信噪比高、Pms震相穩(wěn)定可靠的波形進(jìn)行橫波分裂分析，并對(duì)同一臺(tái)站得到的多個(gè)相對(duì)理想的拾取結(jié)果，采用切向能量迭加方法求取分裂參數(shù)的平平值及其誤差估計(jì)，從而最終得到滇西地區(qū)21個(gè)臺(tái)站的快波偏振方向及快、慢波時(shí)時(shí)延遲。

研究結(jié)果表明，滇西地區(qū)的地殼各向異性具有明顯的空時(shí)分布特征。地殼各向異性強(qiáng)度方面，整體上存在北強(qiáng)南弱、西強(qiáng)東弱的趨勢(shì)；而在地殼各向異性方平上，滇西地區(qū)快波偏振方向主要為NNW向，斷裂帶附近臺(tái)站的快波偏振方向與斷裂構(gòu)造走向基本一致。這些研究結(jié)果，與前人在該地區(qū)獲得的地殼各向異性研究成果，具有較好的一致性，但與利用SKS震相橫波分裂獲取的上地幔各向異性特征在快波偏振方向存在較大差異，推測該地區(qū)殼幔圈層之時(shí)可能發(fā)生解耦。