海原-六盤山斷裂帶巖石圈變形機制討論

沈旭章劉 勉高 原安美建張元生石玉濤劉旭宙任駿聲秦滿忠魏從信郭 曉中國地震局蘭州地震研究所，蘭州 7300002）美國密蘇立大學(xué)地質(zhì)系，美國 Columbia MO 652113）中國科學(xué)院計算地球動力學(xué)重點實驗室，北京 100049中國地震局地震預(yù)測研究所，北京 100036中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081

海原-六盤山斷裂帶巖石圈變形機制討論

沈旭章1）劉 勉2,3）高 原4）安美建5）張元生1）石玉濤4）劉旭宙1）任駿聲1）秦滿忠1）魏從信1）郭 曉1）
1）中國地震局蘭州地震研究所，蘭州 730000
2）美國密蘇立大學(xué)地質(zhì)系，美國 Columbia MO 65211
3）中國科學(xué)院計算地球動力學(xué)重點實驗室，北京 100049
4）中國地震局地震預(yù)測研究所，北京 100036
5）中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京 100081

在印度板塊推擠作用下，青藏高原深部物質(zhì)發(fā)生了東向遷移。阿爾金斷裂、祁連山斷裂和海原斷裂構(gòu)成了青藏高原的北邊界和東北邊界。邊界區(qū)域的巖石圈變形機制是研究青藏高原隆升機制和生長模式的重要邊界條件。海原-六盤山斷裂帶可能是青藏高原物質(zhì)東移的一個終點，該區(qū)域巖石圈變形機制的研究對于構(gòu)建青藏高原隆升的完整模型具有重要意義。

為研究該區(qū)域深部結(jié)構(gòu)，2011年至今，不同研究組在該區(qū)域布設(shè)了流動臺陣開展了地球深部結(jié)構(gòu)的研究。利用中國地震局固定臺站資料、中國地震局地震預(yù)測研究所布設(shè)的海原流動臺陣資料和中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所布設(shè)的秦嶺流動臺陣資料，計算了遠震接收函數(shù)，對海原六盤山斷裂帶下方地殼、巖石圈變形機制進行了研究。

由于無多次波干擾，S接收函數(shù)是目前研究巖石圈界面最有效的地震學(xué)工具。但目前S接收函數(shù)計算中存在諸多主觀因素，導(dǎo)致不同處理者處理相同資料會得到不同結(jié)果。對此，我們發(fā)展了接收函數(shù)自動處理技術(shù)，整個數(shù)據(jù)處理過程中盡量減少主觀因素干擾，保證結(jié)果的可重復(fù)性和可靠性。Moho面的P-S（S-P）是兩種接收函數(shù)上都最為明顯的信號，對比兩種接收函數(shù)上Moho界面轉(zhuǎn)換波到時，可以印證結(jié)果的可靠性。利用該方法，我們得到了該區(qū)域5000多條P波接收函數(shù)和3000多條S波接收函數(shù)。P波和S波接收函數(shù)上一致的Moho面轉(zhuǎn)換波信號表明了接收函數(shù)的可靠性。同時在10 s附近，觀測到了穩(wěn)定的負(fù)信號，較好對應(yīng)了該區(qū)域巖石圈-軟流圈分界面（LAB）。

本研究區(qū)覆蓋了海原斷裂帶、六盤山斷裂帶、部分阿拉善地塊和部分鄂爾多斯地塊。沿不同剖面、跨越不同地塊的接收函數(shù)結(jié)果較清晰顯示了不同地塊下方LAB的差別。Ordos地塊下方LAB界面清晰、結(jié)果相對簡單。阿拉善地塊東南角和六盤山造山帶以西，LAB呈現(xiàn)較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，LAB呈現(xiàn)出向東多次傾斜的特點。以上結(jié)果表明，六盤山造山帶是青藏高原東北方向一個較為明顯的邊界。青藏高原東移的物質(zhì)在該區(qū)域受到鄂爾多斯塊體阻擋，LAB發(fā)生了明顯變形，同時這種變形也改變了東移物質(zhì)的運動方向，沿著鄂爾多斯的西邊界向北運移。銀川地塹的形成及海原斷裂以北的地震活動可能都和該動力學(xué)過程密切相關(guān)。