台湾地区的壳幔P波速度和Vp／Vs波速比结构研究

利用中国台湾地震台网1992-2004年间记录到的P波和S波到时数据，使用地震层析成像方法联合反演了台湾及邻近地区地壳上地幔的P波速度和Vp/Vs波速比结构。与已有结果相比，采用的球坐标系有限差分算法适合于地壳波速结构强烈不均匀的情况，能够提高走时计算和三维射线追踪的准确程度，而联合反演得到的P波速度、Vp/Vs波速比及其重新定位后的地震分布为揭示壳幔结构的横向变化和深部特征提供了更多约束。结果表明：在地壳浅表层，沉积盆地和造山带具有明显不同的波速特征，沉积盆地P波速度偏低、Vp/Vs波速比偏高，造山带P波速度偏高、Vp/Vs波速比偏低；台东纵谷作为欧亚大陆和菲律宾海板块的碰撞缝合带，Vp/Vs波速比明显偏高，并延伸至中、下地壳和上地幔，反映了岩石破裂、部分熔融和流体活动对壳幔深部物质的影响；台湾东北部琉球岛弧附近的P波速度、Vp/Vs波速比和重新定位后的地震分布勾画出了菲律宾海板块俯冲至欧亚大陆下方的形态，高速的海洋俯冲板片及板片上方P波低速和高Vp/Vs波速比的特征一直延伸至80km；沿着东西向的纵向波速剖面，地壳厚度在中央山脉东侧达到60km左右，并呈现向东倾的趋势，反映出欧亚大陆板块的向东俯冲和挤压使造山带中下地壳物质变形增厚。