上地幔各向异性研究综述及在川滇地区的研究思路

简要介绍了地球介质各向异性研究的发展历程,重点介绍了国内外有关上地幔各向异性的研究工作及成果;阐述了上地幔各向异性的起源及其地球动力学意义;较详细地分析了上地幔各向异性研究的各种方法及其优缺点;论述了川滇地区各向异性研究的意义和目的,并提出了整个研究工作的内容和步骤.     

川滇地区壳幔地震各向异性研究进展

根据川滇地区已有的地震各向异性研究结果,利用体波、面波资料的结果,分析川滇地区不同构造尺度、不同深度的地震各向异性特征。对比不同方法研究川滇地区介质各向异性的特点,探讨了该地区的介质连续性及壳幔耦合状态。分析认为,地壳上地幔各向异性的差异表明,川滇地区具有复杂的地壳及上地幔形变机制。因此,对于川滇地区壳幔地震各向异性的深入理解,需在理论上和高密度数据资料基础上加强量化分析和综合研究。     

川滇地区壳幔介质地震各向异性特征研究

川滇地区位于青藏高原东缘,由于印度-欧亚大陆碰撞造成物质的侧向挤出和逃逸,造成了该地区的构造格局由近东西向转为近南北向.该地区的地震活动强烈,地质构造十分复杂,对该地区的各向异性研究,对于该区域主压应力场特征、断层性质、地震成因、板块运动和强震深部背景等问题的研究具有重要意义,尤其对青藏高原的隆升演化的动力学研究有重要意义.     

中国云南地区上地幔地震各向异性

本文分析云南地区中周期ＳＫＳ偏振，得出观测台附近上地幔Ｓ波快速方向和分裂时间为：昆明，８５°，１．０秒；洱源，８９°，１．０秒；腾冲，１６５°，０．７秒；昭通１６７°，０．９秒。按上地幔地震各向异性是应力作用下矿物优势取向所致的观点，腾冲和昭通的各向异性观测与现代应力场作用相符。但昆明和洱源的观测与现代应力场作用矛盾，它可能是古生代至中生代间攀西裂谷张裂时期，地幔物质流动引起矿物有序排列的结果。     

云南地区上地幔各向异性研究

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，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-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60～225ｋｍ．其变化范围与低速层埋深的变化范围（104～260ｋｍ）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．      

玉树地区上地幔各向异性初步研究

上地幔各向异性的研究对了解地球各个圈层介质特性以及地球动力学的研究具有深刻意义,同时也有利于了解地壳和上地幔变形的一些特征,而剪切波分裂是研究地震各向异性的一种有效的手段和方法.     

宁夏地区地壳上地幔各向异性研究

本文对国际、国内在地壳上地幔介质各向异性研究领域的发展历史及研究现状进行了简单回顾,交待了宁夏地区的构造环境,阐述了本文所采用的上地幔各向异性分析方法的原理,介绍了地壳各向异性产生的机理并选择了适当的分析方法,首次系统得到了较好的宁夏地区地壳上地幔各向异性测量参数,并进行了解释。     

用地震面波研究上地幔各向异性

本文论述了上地幔各向异性的参数描述和主要证据,以及与地球动力学的关系。并就近几年来国外利用地震面波研究上地幔各向异性的重要成果和主要方法作了综合评述。     

上地幔各向异性的反演方法

详细推导了弱各向异性介质的地震波速，在此基础上介绍了用Pn震相研究上地幔各向异性的几种具体算法；推导了用SKS震相和ScS震相反学下地幔各向异性的方法、优缺点及几种方法的相互关系。     

川滇地区上地幔顶部Pn速度细结构

利用中国地震年报、四川和云南区域地震台网观测报告的23298个Pn波到时资料,反演得到川滇地区及周边的Pn波速度细结构及各向异性。结果表明:该区Pn波速度在7.7～8.3km/s范围内变化,横向变化较为明显,在滇西南部、腾冲火山区、攀西构造带,Pn波速度都明显较低,这些地区地震和构造活动十分活跃,且在地表观测到较高的大地热流值;另一方面较为稳定的地区,如:扬子地合中部,Pn波速度相对较高;研究区内最明显的Pn高速区位于成都东南部的四川盆地;上述结果说明该区Pn波速度与现代构造活动及地热活动存在较明显的关联。Pn各向异性的变化呈现出区域内岩石形变的复杂图像,从藏东块体经川滇菱形块体到滇西南部,Pn快波方向里左旋运动,这可能与印-欧板块碰撞挤压,致使青藏高原物质向东南方向逃逸有关。由此表明区域内壳幔间存在较强的耦合关系,由事件和台站的静延迟分布可以看出从青藏高原到中国东部地区地壳由厚减薄,这与人工地震测深所得到的地壳厚度变化具有较好的一致性。     

四川盆地西部及邻区地壳上地幔精细结构研究

为获得四川盆地及其邻区地壳和上地幔精细结构,并据此对该区域整体构造运动初步进行动力学解释,本研究采用接收函数、线性反演与H-kappa扫描相结合的方法,获得以下结论：研究区域地壳厚度东西向差异巨大,其厚度差高达29 km。四川盆地地表具有较厚沉积层,属于刚性块体。龙门山南段与四川盆地交接地区存在某些区域的波速比较高,推测这些地区可能存在地幔物质上涌导致地壳中铁镁质成分增加。松潘-甘孜地块的地壳厚度存在58~65 km的横向变化,中下地壳存在梯形低速层,可能由于青藏高原向东俯冲过程中遭遇四川盆地刚性块体的阻挡而引起该地块的挤压变形,该区域具有较高的波速比,综合分析推测其可能存在区域性的部分熔融。     

中国东部上地幔各向异性研究

地震各向异性研究是了解地壳和上地幔变形的有效方法之一.这一研究不仅能了解板块内部的形变特征,而且能提供与板块构造运动有关的下覆岩石圈的地幔形变状况.中国东部地处欧亚板块与太平洋板块的接触带附近,紧邻西太平洋俯冲带.中国大陆受印度板块与欧亚板块强烈碰撞的影响,大陆西部地壳增厚并隆起,同时造成物质东向挤出.太平洋板块和菲律宾海板块向欧亚板块下的俯冲作用,强烈地影响着板块边缘及内部的构造运动.     

Upper Mantle Anisotropy in Victoria Land (Antarctica)

—During the Austral Summers 1993–94 and 1994–95, we operated two temporary seismic arrays in the Victoria Land region, Antarctica. The first was located around the Mt. Melbourne volcano, near Terra Nova Bay, and the second southward, along the ACRUP1 Geotraverse. The aim of these experiments was to provide additional constraints on the Moho geometry and on lithosphere-astheno sphere structure in this zone. For this reason, a number of techniques were applied to recorded teleseismic data. In this paper we describe the results of the analysis on SKS- and S-wave splitting, which show the presence of seismic anisotropy. Computed fast polarization directions range, on average, between 131° and 166°, and delay times are on the order of 1 s. We presume that anisotropy is mainly located in the upper mantle, although we cannot detect, at present, if a contribution from the crust does exist. The fast polarization direction we determine is quite parallel to the opening of the Ross Sea, an active rift system, but also to the Absolute Plate Motion direction. Therefore, we assume that the identified anisotropy may be induced by the extension, activated by plate motion and is still related to it.     

中国东部地壳与上地幔速度不均匀性和各向异性的初步研究(英文)

本文利用763式地震仪记录的地震瑞利面波资料,用双台法计算出瑞利面波的频散曲线,从而得到相速度.将我国东部地区(99.8°—123.8°E,20°—44°N)分成4°×4°大小的方格,利用代数重建法得出该地区上地幔与地壳的横向不均匀性.对同一地区再进行一次分块,块的大小为8°×8°,考虑到各向异性对面波相速度的影响,利用周期为60 s 的面波相速度资料,反演出我国东部的横向不均匀和各异向性的特征。     

SLC Analysis on Earthquake Activity in the Regions of Sichuan and Yunnan of China

Using the method of Single-link Cluster(SLC),analyzing the pattern of time sliding of SLCparameters,the earthquake activity in the western Sichuan-Yunnan of China is studiedcombining with the regional earthquake catalogue since 1970 and the tectonic background.Comparing with the high level of earthquake activity in 1970’s and the low in 1980’s,theearthquake activity is in general at the middle level in 1990’s.This paper suggests that SLCmethod,which considers the temporal and spatial relationship among earthquake events,could be adopted to analyze the trend of regional earthquake activity,it is very useful forstudying seismic activity.     

川滇地区地震活动单键群分析

利用单键群（即ＳＬＣ）分析方法,通过有关ＳＬＣ特征参量的时间滑移分析,结合１９７０年以来的区域地震活动和构造环境,分析了川滇西部地区的地震活动。较之７０年代和８０年代,９０年代的地震活动在总体上是处于中等强度的活动水平。文章认为,ＳＬＣ方法考虑了地震事件的时空关联性,可以用来分析地震活动趋势,是研究地震活动性的有用工具。     

利用剪切波分裂研究青藏高原东北缘及东南缘上地幔各向异性

利用从IRIS上下载的青藏高原东北缘238个台站以及中国地震科学探测台阵喜马拉雅一期350个台站记录到的远震波形数据,通过采用剪切波分裂方法,获取各个台站下方各向异性分裂参数——快波偏振方向（φ）和分裂时差（δt）,从而得到青藏高原东北缘、东南缘上地幔的各向异性特征。研究结果表明,祁连块体、阿拉善块体和鄂尔多斯块体北部,快波方向为NNW-SSE,明显不同于GPS测量得到的近NE-SW的地表位移场方向,延迟时间平均~0.85 s;羌塘块体以及松潘-甘孜褶皱带的西部,快波方向呈现沿顺时针方向旋转的趋势,并且与GPS测量得到的地表位移场方向一致,延迟时间平均为~1.24 s;松潘-甘孜褶皱带东部、秦岭造山带与鄂尔多斯块体南部的交界处,快波方向呈现无序分布,与GPS方向表现出不一致的分布,延迟时间平均~1.08 s;川滇块体北部,快波方向近似N-S方向,与GPS测量得到的地表位移场方向相同,平均延迟时间为~0.925 s;位于北纬26°以南的川滇块体南部,快波方向近E-W方向分布,明显不同于GPS地表位移场方向,平均延迟时间~1.065 s。综合分析推测,羌塘块体、松潘-甘孜褶皱带的西部以及川滇块体北部,地表形变和深部之间的变形是相互耦合的;祁连块体、阿拉善块体和鄂尔多斯块体北部,松潘-甘孜褶皱带东部、秦岭造山带与鄂尔多斯块体南部的交界处以及川滇块体南部,壳幔之间可能存在解耦现象。     

川滇地区走滑型地震烈度衰减特征研究

为分析走滑型地震的烈度衰减特征, 我们搜集并整理1900年以来川滇地区的145个5级以上震例和其中70个5级以上、 破裂方式以走滑型为主的典型震例, 利用联合椭圆衰减模型, 建立该区域此类型地震烈度衰减关系。 对比已有研究成果, 结果表明, 川滇地区破裂方式以走滑型为主的地震烈度衰减速度慢于西南地区, 可能与该地区地震破裂方式、 动力学过程等有关, 但与川滇地区和中国西部的衰减规律相比没有明显差异。 本文给出的烈度衰减关系在该区域此类地震的灾害快速评估和地震应急中具有一定参考价值, 其他区域的适用性需进一步分析。