用远震体波接收函数反演中西部天山地壳上地幔S波速度结构.pdfVIP

用远震体波接收函数反演中西部天山地壳上地幔S波速度结构 李昱刘启元陈九辉李顺成郭飚赖院根 (中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京 100029) 大陆动力学研究是当前固体地球科学界研究的一个主导方向，而大陆变形及其动力学乃是大陆动力学的核 心问题。陆内构造带，作为陆内的强烈变形区，是影响地壳演化的主要过程，其动力学过程已成为当前大陆动 力学研究的国际性前沿性重点课题。天山造山带构造复杂，岩石类型众多，演化过程中伴随着规模巨大的岩浆 活动，是现代地壳变动最强烈的地带。天山长约2500km，宽300--500km，是中国大陆除喜马拉雅～喀喇昆仑造 山带外，唯一拥有海拔高于7000m山峰的山脉。天山距印度一欧亚板块边界约3000km。全球大陆虽然有若干远 离板块边界的陆内造山带，但天山被公认为世界上唯一现今仍在进行强烈造山的典型。由于横波速度直接与介 质的剪切模量，热状态有关，因此对天山地区地壳上地幔的横波速度结构研究有利于研究该地区岩石圈介质的 物理状态，并对进一步的数值模拟研究具有重要的意义。 为了进一步研究中西部天山地壳上地高分辨率幔速度结构、壳幔之间的耦合关系以及天山与塔里木盆地和 准噶尔盆地之间的耦合关系，我们于2003年至2004年沿跨越天山的独库公路，从奎屯到沙雅布设了一条由60 台宽频带数字地震仪组成的地震台阵削面。整个剖面全长近5001an，平均台站间距约lOkm，基本垂直于山体走 向及主要褶皱带，并深入塔里木盆地和准噶尔盆地部分地区。 本文采用远震体波接收函数复谱比的非线性反演方法结合远震体波接收函数分析方法获得了剖面下0一 形成了整个剖面的二维速度图像。初步研究结果如下： 在塔里木盆地和准噶尔盆地内，地壳厚度比较均匀，约为50km，其中前者lloho面比较清晰，而后者～[oho 面并不清晰。从库车至南天山地壳厚度由54km增至64km，进入南天山后，地壳厚度又减至50km。在中南部天 山，地壳厚度基本保持在50km附近，中北部天山地壳厚度逐渐增至601m左右，在北部天山地壳厚度又减至52km， 但山体下方]Ioho面多不清晰。 两端盆地内都有一定厚度的沉积层，且在进入山体的过程中，均逐渐变厚；中天山内的盆地亦有相对较浅 的沉积层。与准噶尔盆地相比，塔里木盆地沉积层较厚，且地层比较连续；在与山体交界处，准噶尔盆地低速 层呈现向南延伸进入山体下方的形态。 在南天山山前断裂、中天山南缘断裂、中天山北断裂及北天山山前断裂等主要断裂下方，地壳速度结构均 有明显变化，里现出分段特征。在南天山山前断裂下方，Moho面有超过+lOkm的深度突变，可看见塔里木盆地与 南天山的明显界限。显示出塔里木盆地与南天山挤压构造的特征。南天山山前断裂与中天山南缘断裂之间的地 壳速度与南北两边相比较高；中天山地壳速度略低；中天山北断裂与北天山山前断裂之间上地壳有一高速夹层， 其下方低速部分与北部准噶尔盆地低速层相接，显示准噶尔盆地低速层插入北天山上地壳的特征。 ·586·