遼寧地區(qū)地殼及上地幔各向異性初步研究

太齡雪 高 原 石玉濤

（中國(guó)地震局地震預(yù)測(cè)研究所，北京 100036）

在地殼中產(chǎn)生各向異性的主要因素是大量充滿(mǎn)液體的定向排列的微裂隙，當(dāng)剪切波穿過(guò)這種各向異性介質(zhì)傳播時(shí)會(huì)分裂為快剪切波和慢剪切波。快剪切波的優(yōu)勢(shì)偏振方向與裂隙走向一致，與原地主壓應(yīng)力方向一致；慢剪切波的時(shí)時(shí)延遲與介質(zhì)的各向異性程度有關(guān)。上地幔各向異性普遍認(rèn)為是由上地幔礦物（主要為α-橄欖石）的晶格優(yōu)勢(shì)方平引起的，并與板塊運(yùn)動(dòng)和構(gòu)造作用有關(guān)。當(dāng)?shù)蒯Ｔ诟邷叵铝鲃?dòng)時(shí)，橄欖石晶體會(huì)發(fā)生定向排列，長(zhǎng)軸沿流動(dòng)方向展布，在局部范圍內(nèi)會(huì)形成相當(dāng)規(guī)模的各向異性，快剪切波偏振方向與地球深部動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān)，慢剪切波時(shí)時(shí)延遲能夠反映動(dòng)力學(xué)過(guò)程中的詳細(xì)信息。

遼寧地區(qū)的總體形態(tài)為北東走向的條塊狀。遼寧地區(qū)中部為下遼河盆地，東西兩側(cè)為山地隆起。區(qū)域內(nèi)遍布北東向斷裂，規(guī)模較大，活動(dòng)形跡顯著。遼寧地區(qū)地震活動(dòng)較強(qiáng)，震級(jí)可達(dá)7～8級(jí)，但頻度較低。1970—2000年期時(shí)該地區(qū)共發(fā)生過(guò)4次震群活動(dòng)，其中成功預(yù)報(bào)的地震有兩次，分別是1975年的海城地震和1999年的岫巖地震。本研究主要使用遼寧遙測(cè)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)記錄的1999年6月至2004年12月的S波波形和2007年8月至2012年1月的SKS、SKKS和PKS波波形，分別采用剪切波分裂SAM分析方法和Silver&Chan方法，分析了遼寧地區(qū)地殼和上地幔各向異性特征。

地殼各向異性研究共使用了8個(gè)臺(tái)站的波形，而上地幔各向異性的研究使用了14個(gè)臺(tái)站的波形。本研究結(jié)果表明，在地殼各向異性研究中，大部分臺(tái)站的快剪切波優(yōu)勢(shì)偏振方向?yàn)镹EE近E-W向，與該地區(qū)的主壓應(yīng)力場(chǎng)方向一致，與華北北部近E-W向的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)方向一致。在地幔各向異性研究中，大部分臺(tái)站的快剪切波偏振方向同樣為NEE近E-W向，而平于遼東臺(tái)隆與下遼河斷陷邊界處的2個(gè)臺(tái)站的快剪切波偏振方向?yàn)榻麼E向，與遼東臺(tái)隆與下遼河斷陷邊界帶的走向一致。

CHY臺(tái)和KDN是同時(shí)觀測(cè)到地殼和地幔各向異性的臺(tái)站，但這2個(gè)臺(tái)站的地殼和地?？旒羟胁ㄆ穹较蚨疾灰恢?。CHY臺(tái)的地殼快剪切波偏振方向?yàn)镹E向，與該臺(tái)附近的北票－朝陽(yáng)斷裂的走向一致；地?？旒羟胁ㄆ穹较?yàn)榻麰-W向，可能與印度板塊與歐亞板塊的強(qiáng)烈碰撞引起的物質(zhì)向東擠出有關(guān)。KDN臺(tái)的地殼快剪切波偏振方向?yàn)镹W向，寬甸地區(qū)有一個(gè)局部的凹陷，我們認(rèn)為可能是受到NW向的盆地與隆起邊界的復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的影響，或者KDN臺(tái)的北緣可能有一條NW向的斷裂控制著該盆地；地幔快剪切波偏振方向?yàn)镹EE近E-W向，與其他臺(tái)的結(jié)果一致。不過(guò)由于CHY臺(tái)和KDN臺(tái)的地殼各向異性研究中，分別只用到3條和1條有效數(shù)據(jù)，因此還需要更多資料的證實(shí)。