基于橫波分裂、GPS和斷裂第四紀(jì)滑動(dòng)速率數(shù)據(jù)研究中國(guó)大陸及鄰區(qū)巖石圈/軟流圈動(dòng)力學(xué)特征

常利軍

（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京100081）

的距離使得中央斷裂和前山斷裂之間發(fā)生同步地表逆沖破裂的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高，這很可能是導(dǎo)致汶川地震中出現(xiàn)同震地表破裂的一個(gè)重要原因。

關(guān)鍵詞龍門山斷裂帶；汶川MS8.0地震；鏟形逆斷層；平行逆斷層；數(shù)值模擬

中圖分類號(hào)：P315；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；

doi：10.3969/j.issn.0235-4975.2015.02.011

（作者電子信箱，連尉平：tab@seis.ac.cn）

基于橫波分裂、GPS和斷裂第四紀(jì)滑動(dòng)速率數(shù)據(jù)研究中國(guó)大陸及鄰區(qū)巖石圈/軟流圈動(dòng)力學(xué)特征

常利軍

（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京100081）

中國(guó)大陸及鄰區(qū)位于歐亞大陸東南部，4個(gè)重要的板塊強(qiáng)烈交互作用，東部受到太平洋板塊和菲律賓海板塊的俯沖作用，西部受到印度板塊的碰撞作用，形成了諸多俯沖帶、造山帶及數(shù)千千米的大陸離散變形帶。因此，中國(guó)大陸及鄰區(qū)是開(kāi)展地球動(dòng)力學(xué)研究的天然實(shí)驗(yàn)室。提高對(duì)巖石圈和軟流圈變形特征的認(rèn)識(shí)對(duì)理解中國(guó)大陸及鄰區(qū)的動(dòng)力學(xué)含義具有重要意義。本研究將通過(guò)聯(lián)合地表變形場(chǎng)和地幔變形場(chǎng)來(lái)分析中國(guó)大陸及鄰區(qū)的巖石圈殼幔耦合程度和軟流圈的地幔流特征。

本研究收集了位于中國(guó)大陸及鄰區(qū)的寬頻帶固定和流動(dòng)地震臺(tái)（共1 800個(gè)臺(tái)）記錄的XKS（SKS，SKKS，PKS）波形資料，采用最小切向能量的網(wǎng)格搜索和疊加分析方法測(cè)量了每個(gè)臺(tái)站的各向異性參數(shù)，即快波偏振方向和快、慢波時(shí)間延遲，并利用他人在區(qū)域內(nèi)的993個(gè)寬頻帶地震臺(tái)站得到的橫波分裂參數(shù)，一起組成表征地幔變形場(chǎng)的數(shù)據(jù)集；并利用發(fā)表的約3 600個(gè)GPS和斷裂第四紀(jì)滑動(dòng)速率測(cè)量數(shù)據(jù)，采用連續(xù)樣條函數(shù)方法求取了中國(guó)大陸及鄰區(qū)的地表連續(xù)變形場(chǎng)（速度場(chǎng)和應(yīng)變率場(chǎng)）。

根據(jù)應(yīng)變率分布和巖石圈構(gòu)造特征，按照高應(yīng)變率和厚巖石圈區(qū)域采取巖石圈變形模式分析，定量求取和確定每個(gè)測(cè)點(diǎn)的巖石圈變形類型（左旋簡(jiǎn)單剪切、右旋簡(jiǎn)單剪切和純剪切變形），通過(guò)預(yù)測(cè)的橫波分裂參數(shù)與實(shí)測(cè)參數(shù)的對(duì)比來(lái)確定巖石圈殼幔力學(xué)耦合程度。研究結(jié)果表明，大部分地區(qū)符合垂直連貫變形模式，屬于殼幔耦合特征，如青藏高原、天山造山帶、阿爾泰造山帶、臺(tái)灣造山帶、琉球島弧等構(gòu)造單元，但在印度板塊和歐亞板塊陸-陸碰撞帶——喜馬拉雅碰撞帶、日本和穩(wěn)定的四川盆地、塔里木盆地等區(qū)域，可能由于板塊俯沖導(dǎo)致的復(fù)雜構(gòu)造變形或一種古老的“化石”各向異性并不符合垂直連貫變形模式。

在低應(yīng)變率和薄巖石圈區(qū)域采用簡(jiǎn)單軟流圈變形模式分析，假設(shè)各向異性是由于巖石圈底部和軟流圈之間的運(yùn)動(dòng)速度差異引起的?；陬A(yù)測(cè)的地幔流和地表速度場(chǎng)模擬的快波方向與XKS波分裂快波方向之間的比較，通過(guò)迭代反演確定了最佳地幔流。研究結(jié)果顯示，長(zhǎng)白