滇西北地區(qū)地磁臺(tái)陣觀測(cè)的短周期變化特征研究

袁伊人 李 琪（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081）

滇西北地區(qū)地磁臺(tái)陣觀測(cè)的短周期變化特征研究

袁伊人 李 琪
（中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081）

滇西北地區(qū)位于歐亞板塊和印度板塊相互作用的邊緣地帶，構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜、地震活動(dòng)頻繁，一直以來(lái)都被作為研究大陸動(dòng)力學(xué)、大陸強(qiáng)震孕育環(huán)境和預(yù)測(cè)未來(lái)強(qiáng)震危險(xiǎn)區(qū)的理想場(chǎng)所。由于學(xué)科背景的差異和研究思路的不同，對(duì)滇西北中下地殼和上地幔普遍存在的低速高導(dǎo)層的成因、地震的形成機(jī)制以及地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制等問(wèn)題還存在著爭(zhēng)議和分歧。因此，本研究在滇西北開展地磁短周期變化特征的研究具有重要的理論意義。

巖石電導(dǎo)率作為揭示地球內(nèi)部狀態(tài)的重要物理參數(shù)之一，對(duì)地球內(nèi)部溫度、流體、熔融和揮發(fā)分的存在以及它們的體積、含量等比較靈敏。因此，研究滇西北深部電性結(jié)構(gòu)將有助于探查川滇活動(dòng)塊體的深部構(gòu)造，剖析不同圈層的耦合關(guān)系，解釋板塊運(yùn)動(dòng)、軟流圈對(duì)流、地震成因和深部動(dòng)力學(xué)等問(wèn)題。

基于滇西北地磁臺(tái)陣8個(gè)測(cè)點(diǎn)的資料，采用地磁測(cè)深的方法對(duì)地下深部電性結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。文中挑選視周期為3～60 min范圍內(nèi)共183個(gè)地磁短周期事件，并對(duì)事件的地磁三分量變化幅度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析發(fā)現(xiàn)滇西北地區(qū)存在一條北北西向的分界線，在分界線兩側(cè)地磁短周期變化的水平分量的變化幅度ΔH在較大范圍內(nèi)一致，而垂直分量的變化幅度ΔZ反向，表明了該區(qū)地下電性結(jié)構(gòu)的橫向不均勻性，具有北北西走向高導(dǎo)帶特征。不同周期垂直分量變化幅度和水平分量變化幅度的比ΔZ/ΔH的等值線圖反映了高導(dǎo)帶的走向和位置隨深度的變化情況。通過(guò)對(duì)8個(gè)測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)換函數(shù)的計(jì)算，獲取了2～256 min周期范圍內(nèi)的威斯矢量，結(jié)果顯示在分界線兩側(cè)威斯矢量的指向大體上相互背離，且威斯矢量的大小和指向隨周期的增大不斷變化。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)大地電磁測(cè)深結(jié)果，計(jì)算出周期—視等效深度曲線，可知高導(dǎo)帶從中下地殼一直延伸至上地幔，且高導(dǎo)帶的位置和走向隨深度不斷發(fā)生變化。利用三維交錯(cuò)采樣有限差分法對(duì)研究區(qū)內(nèi)高導(dǎo)帶的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行正演數(shù)值模擬，結(jié)果表明不同周期的磁場(chǎng)分布與觀測(cè)到的地磁短周期變化特點(diǎn)相符，證實(shí)了該區(qū)高導(dǎo)帶的存在。

根據(jù)以上地磁短周期變化異常以及高導(dǎo)帶的分布特點(diǎn)，結(jié)合前人的研究成果，文中嘗試對(duì)高導(dǎo)帶的成因做一定的分析論證，并認(rèn)為高導(dǎo)帶可能是由于部分熔融和流體的綜合作用造成的。根據(jù)地質(zhì)與地球物理資料推測(cè)，印度板塊與歐亞板塊的碰撞、上地幔上隆及熱物質(zhì)入侵可能成為滇西北地區(qū)現(xiàn)代地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地震活動(dòng)的主要?jiǎng)恿υ础?/p>