青藏高原上地幔速度结构及其动力学性质
2014-12-13胥颐刘劲松黄忠贤杨晓涛陈晨
胥颐,刘劲松,黄忠贤,杨晓涛,陈晨
1中国科学院地质与地球物理研究所,油气资源研究重点实验室,北京 100029 2中国地震局地壳应力研究所,北京 100085
1 引言
青藏高原是全球最年轻和最活跃的内陆造山带,也是探索印度大陆与欧亚大陆碰撞过程和造山作用的重要区域.迄今为止,高原的隆升原因和扩张机制仍然是中外地球科学家关注的热点问题,为此开展了大量的深部地球物理工作,其中地震学作为探测地球内部结构的重要方法起到了至关重要的作用.近些年来,随着观测数据的不断丰富,地震学研究的分辨精度逐渐提高,青藏高原的岩石层结构和深部构造格局也越来越明确.特别是上地幔的横向非均匀性与深层动力因素有着密切的联系,成为了解高原内部及周边地区碰撞变形过程的重要依据.目前取得的资料表明,青藏高原的岩石层结构不仅与印度大陆、塔里木、柴达木、鄂尔多斯和四川盆地存在差异(Curtis and Woodhouse,1997;Yanovskaya et al.,2000;苏伟等,2002;Friederich,2003;Zhou and Murphy,2005;Li et al.,2008;Chen et al.,2010a;Wei et al.,2012),即使是高原北部和南部也有所不同,以地震波的速度(P波和S波)和地幔各向异性的变化尤为突出:青藏南部和印度北部上地幔速度普遍偏高,地幔各向异性较弱,快波方向相对发散;青藏北部羌塘至松潘—甘孜地区上地幔速度明显偏低,短周期Sn波不能有效传播,地幔各向异性强烈,快波方向与地壳运动方向趋于一致(Ni and Barazangi,1983;Brandon and Romanowicz,1986;Wittlinger et al.,1996;Rodgers and Schwartz,1998;McNamara et al.,1994;Hirn et al.,1995;Lavéet al.,1996;Sandvol et al.,1997;Chen et al.,2010b).滇西地区虽然上地幔速度比较低,但是地幔各向异性的快波方向却偏离了青藏地壳块体的运动方向而转向近东西方向(Lev et al.,2006;……
