喜马拉雅东构造结及周边地区地壳各向异性特征

利用喜马拉雅东构造结及周边地区的48个宽频带地震台站记录的远震波形数据,通过Pms波分裂测量得到了295对地壳各向异性横波分裂参数,获得了研究区的地壳各向异性图像.喜马拉雅东构造结的快波偏振方向主要为NE-SW方向,周边地区的快波偏振方向呈现出绕东构造结顺时针旋转的趋势.Pms波分裂的慢波延迟时间范围为0.11~0.30 s,平均值为0.24 s.对比分析研究区内Pms波分裂、近震直达S波分裂和远震SKS波分裂的结果发现,上地壳各向异性对Pms波分裂影响有限,地壳各向异性主要来自于中下地壳矿物和熔体的定向排列;地壳各向异性对SKS波分裂影响较小,SKS波分裂主要反映了上地幔的各向异性特征;Pms波分裂的快波偏振方向与近震直达S波分裂和远震SKS波分裂的快波偏振方向表现出较好的一致性,并且与地表构造和变形特征具有较好的相关性,反映了喜马拉雅东构造结及周边地区的岩石圈变形可能为垂直连贯变形模式.

     

东喜马拉雅构造结新生代地壳缩短量的估算及其地质依据

发生在始新世((45±5) Ma)的印度板块和欧亚大陆之间的碰撞和持续的陆内汇聚作用使得青藏高原及其周边地区的地壳缩短了大约2 000~2 500 km. 印度板块在东喜马拉雅构造结深深地插入青藏高原之中, 造成地壳的大规模缩短和抬升. 分布在青藏高原南部, 内部仅遭受了轻弱的新生代变形的各构造地层单元, 包括北喜马拉雅岩带、拉萨以及羌塘地块, 向东延伸到该地区时, 总宽度由700 km剧减至200 km, 其内部的变形程度也随之加强. 初步的研究表明, 这些构造单元的宽度变化是地壳水平缩短的结果, 缩短量为500 km, 缩短是通过地壳碎片的冲断、褶皱和侧向逃逸完成的. 尽管在该地区地壳缩短量是如此之大, 但是这些构造地层单元仍然是连续的, 向南东方向一直可以追索到云南西部.     

喜马拉雅“东构造结”地区的特异重力场与深部地壳结构

跨越中、印、缅三国交界的喜马拉雅“东构造结”地区（92°E～97°E，26°N～30°N）有一半以上的面积尚没有重力测点，是重力数据空白区,故无法直接研究其重力场特征与深部地壳结构（构造）.本文应用卫星重力异常资料作为近似空间重力异常，经计算给出的布格重力异常，其特征与该地区的地形高程呈很好的镜像相关.据此得到该区不同方位的3个地壳深部结构剖面.重力异常反演求得青藏高原地壳厚度>70 km；喜马拉雅造山带为55 km左右；布拉马普特拉河谷盆地为33～35 km；那加山山脉地区为40～45 km，即呈现出3个不同构造单元的展布.同时求得“东构造结"区由高密度的刚性物质构成，在印度洋板块的碰撞、挤压作用下呈向北运移，并插入青藏高原东缘.基于这样的构造格局和深层动力过程，导致了青藏高原东南缘和东北缘的强烈构造运动，大、小地震的频频发生和矿产资源的聚集.     

喜马拉雅东构造结周边地区地壳磁异常分布特征研究

根据波茨坦地磁场模型(POMME6.2),研究喜马拉雅东构造结周围地区地壳磁异常的空间分布、磁异常随高度的衰减特征.利用二维小波变换方法对地表磁异常进行分解,分析小波细节组合和逼近信号的异常特点.讨论磁异常与地质构造的联系.结果表明,研究区内地壳磁异常分布相当不均匀.喜马拉雅—东构造结—龙门山—大巴山地区分布着较强的负磁异常;四川盆地为正磁异常,其他地区磁异常较弱.东构造结对周围地区磁异常有重要影响,它及其周围地区的地壳磁异常都是在负磁或弱磁异常背景上,叠加着中短波长的正负磁异常.这些中小尺度磁异常由中、上层地壳磁性物质产生,走向与地质构造基本一致.沿金沙江、红河断裂带分布着清晰的弱磁异常带.龙门山断裂带、丽江—小金河断裂带和红河断裂带是磁异常强弱过渡带.青蒇高原中部东西向的磁异常,在东构造结弧顶地区呈弧形分布.青藏高原中部和滇中地块带状、团状磁异常具有相同的衰减规律.     

喜马拉雅东构造结周边地区主要断裂现今运动特征与数值模拟研究

本研究通过对东构造结及其周边地区主要断裂进行野外考察,通过GPS观测数据和地质、地球物理资料的综合分析,建立三维有限元模型;运用数值模拟方法对东构造结周边地区主要断裂现今运动特征进行模拟研究,取得一些初步的认识:(1)东构造结北侧和东侧地块总体上围绕构造结发生顺时针旋转,右旋走滑的东南边界断裂不是嘉黎断裂,可能是阿帕龙断裂;(2)野外考察资料、GPS观测及数值模拟结果研究表明,嘉黎断裂不是整体右旋走滑断层,西北段和东构造结顶端附近为右旋挤压性质,东南段运动性质发生了转变,由右旋走滑运动转变为左旋走滑运动;(3)数值模拟结果表明,嘉黎断裂与实皆断裂可能是不相连的,至少不是简单连通的,阿帕龙断裂与实皆断裂可能是相连的;(4)东构造结目前依然起着一定的作用,它与阿萨姆角共同影响着现今区域构造变形,许多断裂活动转换和重要构造事件都发生在它们之间或很近的区域.     

喜马拉雅东构造结周边地区主要断裂现今运动特征与数值模拟研究

喜马拉雅东构造结(简称东构造结)周围地区是青藏高原构造应力作用和构造变形最强的地区,也是地球上变化剧烈、构造类型复杂、保存完整的地区.该地区汇集了喜马拉雅、拉萨、羌塘、川滇地块和印度板块及主边界断裂、主中央断裂、雅鲁藏布江断裂、嘉黎断裂、怒江断裂、墨脱断裂、阿帕龙断裂等,可以说东构造结周围地区是检验青藏高原晚新生代构造变形机制不同理论和学说的关键地区之一.     

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局及形成过程探讨

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局主要由两类不同的构造形式组成, 一类为早期韧性挤压、走滑变形体系, 表现为构造结内部的近南北向缩短、西边界的左行走滑和东边界的右行走滑, 可能是印度与欧亚大陆碰撞后, 印度大陆向欧亚大陆的楔入所致, 其变形变质峰期为62~60, 23和13 Ma. 另一类则是以南迦巴瓦峰为中心的同心状外倾高角度韧脆性正断层体系, 可能是后期快速隆升形成的垮塌构造, 正断层作用的开始时代约为7.3~6.3 Ma.     

利用接收函数方法研究喜马拉雅东构造结地区地壳结构

本文使用位于喜马拉雅东构造结地区布置的24个宽频带地震台站记录的远震波形数据,利用P波接收函数的方法研究了台站下方的Moho面深度、泊松比和地壳速度结构.结果表明,东构造结内Moho面深度呈现出自南西向北东方向逐渐变深的趋势,地壳厚度在54~60 km范围内,其中东久一米林走滑断裂带附近Moho面最浅,东构造结周围拉萨地块的Moho面深度在60 km以上.东构造结西部东久一米林走滑断裂带附近地壳泊松比较高.嘉黎断裂带南北两侧的泊松比差别较大,说明该断裂带两侧地壳结构存在显著差异.东构造结周边拉萨地块地壳内普遍存在低速层,分布在20~40 km深度范围内,厚度约为5~15 km.     

喜马拉雅东构造结附近强震对滇西南地区断层的影响研究

以在喜马拉雅东构造结发生的2000年6月7日缅甸MS6.9地震、2011年3月24日缅甸MS7.2地震和2012年11月11日缅甸MS7.0地震作为主要破裂源,计算3次地震震后周围应力的空间变化,给出其对滇西南地区断层造成的静态库仑应力变化的时间影响范围。结果表明:3次地震对滇西南地区活动断层库仑破裂应力变化主要为负值,即受到应力卸载的影响,其中包括大盈江断裂、龙陵—瑞丽断裂、南汀河西支断裂、南汀河东支断裂、孟连—澜沧断裂、打洛—景洪断裂和怒江断裂,量值范围在-0.06~-0.002 bar(1 bar=0.1 MPa),卸载影响最大的断裂为打洛—景洪断裂,为-0.06 bar,木嘎断裂和龙陵—澜沧断裂受到加载的影响,断层的库仑破裂应力分别为+0.002 bar和+0.004 bar。     

Upper mantle anisotropy of the eastern Himalayan syntaxis and surrounding regions from shear wave splitting analysis

Polarization analysis of teleseismic data has been used to determine the XKS(SKS,SKKS,and PKS)fast polarization directions and delay times between fast and slow shear waves for 59 seismic stations of both temporary and permanent broadband seismograph networks deployed in the eastern Himalayan syntaxis(EHS)and surrounding regions.The analysis employed both the grid searching method of the minimum tangential energy and stacking analysis methods to develop an image of upper mantle anisotropy in the EHS and surrounding regions using the newly obtained shear wave splitting parameters and previously published results.The fast polarization directions are oriented along a NE-SW azimuth in the EHS.However,within the surrounding regions,the fast directions show a clockwise rotation pattern around the EHS from NE-SW,to E-W,to NW-SE,and then to N-S.In the EHS and surrounding regions,the fast directions of seismic anisotropy determined using shear wave splitting analysis correlate with surficial geological features including major sutures and faults and with the surface deformation fields derived from global positioning system(GPS)data.The coincidence between structural features in the crust,surface deformation fields and mantle anisotropy suggests that the deformation in the crust and lithospheric mantle is mechanically coupled.In the EHS,the coherence between the fast directions and the NE direction of the subduction of the Indian Plate beneath the Tibetan Plateau suggests that the lithospheric deformation is caused mainly by subduction.In the regions surrounding the EHS,we speculate that a westward retreat of the Burma slab could contribute to the curved anisotropy pattern.The Tibetan Plateau is acted upon by a NE-trending force due to the subduction of the Indian Plate,and also affected by a westward drag force due to the westward retreat produced by the eastward subduction of the Burma slab.The two forces contribute to a curved lithospheric deformation that results in the alignment of the upper mantle peridotite lattice parallel to the deformation direction,and thus generates a curved pattern of fast directions around the EHS.     

Structural pattern of eastern Himalayan syntaxis in Namjagbarwa and its formation process

The structural pattern of the eastern Himalayan syntaxis in Namjagbarwa consists of two series of structures with different styles. One series compiles the earlier ductile contrac-tional and lateral-slip deformation system, formed by nearly north-south shortening within the syntaxis, left-lateral and right-lateral slipping along its western and eastern boundaries respectively. They were possibly produced by the indentation of the Indian continent into Asian continent after India-Asia collision. The peak deformation-metamorphic ages in these structures are 62-60 Ma, -23 Ma and -13 Ma. The other series is composed of ductile-brittle normal faults distributing concentrically and dipping toward the outsides of Namjagbarwa Peak. They were probably the collapse structures caused by rapid uplift in a later time and the beginning ages for the normal faulting are about 7.3-6.3 Ma.     

利用接收函数和大地电磁数据联合反演南迦巴瓦构造结中部地区壳幔结构

利用2010年布设在西藏南迦巴瓦构造结的郎嘎、崩嘎、直白和拉格四个宽频地震台所观测到的近5个月的地震记录,采用时间域迭代反褶积技术处理得到接收函数,通过筛选多条相近震中距和反方位角的高质量接收函数求取其叠加平均.对大地电磁数据做Rhoplus分析处理得到视电阻率和相位曲线.利用单台接收函数和相同位置的大地电磁视电阻率和相位联合反演地下一维壳幔结构.联合反演采用遗传算法,并通过权衡图分析大地电磁和地震数据的兼容性.理论值和实测值的对比显示两种数据能同时得到较好拟合.联合反演结果表明:(1)中上地壳为9 km至14 km厚的高阻高速层覆盖于低阻低速层之上的结构,中地壳低阻低速层可能与深部流体和局部熔融共同作用有关.(2)下地壳存在最厚达20 km的高导的壳幔过渡层,波速在4 km/s左右;上地幔约130 km至150 km以下存在软流圈.(3)上地壳的高阻高速层解释为多雄拉组混合岩化角闪岩相变质岩,而直白台所显示的低阻低速层与高压麻粒岩的少量部分熔融有关,可能源于壳幔过渡带镁铁质岩石的相变或更深处幔源岩浆底侵作用的产物.     

利用接收函数和大地电磁数据联合反演南迦巴瓦构造结中部地区壳幔结构

利用2010年布设在西藏南迦巴瓦构造结的郎嘎、崩嘎、直白和拉格四个宽频地震台所观测到的近5个月的地震记录,采用时间域迭代反褶积技术处理得到接收函数,通过筛选多条相近震中距和反方位角的高质量接收函数求取其叠加平均.对大地电磁数据做Rhoplus分析处理得到视电阻率和相位曲线.利用单台接收函数和相同位置的大地电磁视电阻率和相位联合反演地下一维壳幔结构.联合反演采用遗传算法,并通过权衡图分析大地电磁和地震数据的兼容性.理论值和实测值的对比显示两种数据能同时得到较好拟合.联合反演结果表明:(1)中上地壳为9 km至14 km厚的高阻高速层覆盖于低阻低速层之上的结构,中地壳低阻低速层可能与深部流体和局部熔融共同作用有关.(2)下地壳存在最厚达20 km的高导的壳幔过渡层,波速在4 km/s左右;上地幔约130 km至150 km以下存在软流圈.(3)上地壳的高阻高速层解释为多雄拉组混合岩化角闪岩相变质岩,而直白台所显示的低阻低速层与高压麻粒岩的少量部分熔融有关,可能源于壳幔过渡带镁铁质岩石的相变或更深处幔源岩浆底侵作用的产物.     

Upper crustal anisotropy observed around the Longmenshan fault in the 2013 MS7.0 Lushan earthquake region

Based on the shear wave splitting analysis of the seismic recordings at 17 temporary stations and three permanent stations, we measured the shear wave splitting parameters (i.e., the polarization direction of fast shear wave and the time delay of slow wave) to perform a systematic analysis of the crustal seismic anisotropy around the Longmenshan fault in the 2013 M_S7.0 Lushan earthquake region. We observed apparent spatio-temporal characteristics in the shear wave splitting parameters. The spatial distribution of fast polarization directions showed a clear partitioning in the characteristics from northwest to southeast in the focal region, which changed from NW-SE to NE-SW. In the northwest of the focal region, the fast polarization direction was oriented to NW-SE, which was parallel to the maximum horizontal compressive stress direction. However, the NE-SW fast polarization direction in the southeast of the focal region was parallel to the Longmenshan fault strike. For station BAX on the Central fault in the middle of the focal region, the distribution of fast polarization directions showed a bimodal pattern, with one dominant in the NE-SW direction and the other in the NW-SE direction. With regard to the temporal variation, the time delays were large in the initial stage after the mainshock but then gradually decreased over time and tended to be stable in the later period. This indicated that stress in the focal region increased to a maximum when the main shock occurred, with the stress release caused by the mainshock and aftershock activity, and the stress gradually decreased after a period of time. The scatter of fast polarization directions was large after the main shock, but over time the scatter gradually decreased, indicating that the Lushan earthquake caused a large perturbation in the local stress field. As the stress gradually decreased and was adjusted by the aftershock activity, the perturbation gradually weakened.     

Upper crustal deformation characteristics in the northeastern Tibetan Plateau and its adjacent areas revealed by GNSS and anisotropy data

The northeastern part of the Tibetan Plateau is a region where different tectonic blocks collide and intersect, and large earthquakes are frequent. Global Navigation Satellite System(GNSS) observations show that tectonic deformation in this region is strong and manifests as non-uniform deformation associated with tectonic features. S-wave splitting studies of near-field seismic data show that seismic anisotropy parameters can also reveal the upper crustal medium deformation beneath the reporting...     

玉树地区地壳介质的各向异性特征

本文利用2010年5月7日到10月18日玉树地震震源区及其周边22个地震台站记录的2010年4月14日玉树地震余震数据资料,使用剪切波分裂分析方法初步得到了每一个台站的剪切波快波偏振方向和慢波时间延迟,并分析了玉树及周边地区地壳介质各向异性特征.在该研究区域,甘孜-玉树断裂上部分台站快波偏振方向近于东西向,这一结果与该区域的水平主压应力方向一致.甘孜-玉树断裂带南段玉树周边的台站快剪切波偏振方向为南东向,与断裂带的走向一致,显示了此次地震断裂走滑性质的特征.位于杂多断裂和清水河断裂上的台站及其附近的台站,快波偏振方向与所处的断裂走向基本一致,多为南东东向.各个台站的慢波延迟时间结果分布在4.23~7.01 ms/km范围内,平均慢波延迟时间是5.68 ms/km.在甘孜-玉树断裂带和乌兰乌拉湖-玉树南断裂相交的位置慢波延时总体较高;而低值区位于打贝通-小苏莽断裂的北西端与杂多断裂之间的位置.沿玉树断裂带,慢波延迟时间的梯度值较大,本文这一结果揭示了慢波延迟时间的分布和破裂带的走向、余震的分布有很大关系.     

宁夏地区地壳介质地震各向异性特征

利用宁夏台网记录到的横渡窗内的地震事件,获得了宁夏地区地壳各向异性测量结果,并分析了S波分裂快波偏振方向和快、慢波之间时间延迟的时空分布特征.得到宁夏地区的剪切波分裂快波偏振方向或者与区域主压应力场方向平行或准平行,符合EDA机理;或者与区域主要地震构造的走向大体一致,与该区最大主压应力场方向基本垂直.宁夏南部的剪切波...