基于接收函數(shù)的華南及鄰區(qū)地殼結(jié)構(gòu)研究

查小惠 呂 堅(jiān) 江春亮 湯蘭榮 董非非 鮑志誠 童 瓊

1 江西省地震局，南昌市昌東大道6929號，330096 2 湖南省地震局，長沙市中意一路326號，410004

華南塊體(圖1)位居太平洋西緣，北隔秦嶺-大別造山帶與華北塊體相望，西以龍門山-橫斷山斷裂與特緹斯構(gòu)造域青藏高原相連，南西側(cè)以昌寧-馬江斷裂與東南亞塊體接觸，南東側(cè)為西太平洋構(gòu)造區(qū)[1]。這些復(fù)雜的構(gòu)造特征，可能與印度板塊和太平洋板塊深俯沖形成的“大地幔楔”結(jié)構(gòu)與動力學(xué)相關(guān)[2]。華南地塊具有漫長而復(fù)雜的演化過程，經(jīng)歷了多次構(gòu)造-巖漿-熱事件，造成了現(xiàn)今地殼物質(zhì)成分的復(fù)雜性和區(qū)域構(gòu)造的多樣性。目前，關(guān)于華南地區(qū)的構(gòu)造演化仍然存在很多問題，如揚(yáng)子塊體和華夏塊體縫合帶的西線位置、早古生代陸內(nèi)造山的驅(qū)動力源等，而關(guān)于華南大陸的地殼上地幔速度結(jié)構(gòu)、巖石圈形成演化過程和大陸再造的動力學(xué)機(jī)制也一直是地球科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題[3-5]。這些問題的解決需要地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)和地球物理學(xué)等多學(xué)科的交叉融合推進(jìn)，而目前接收函數(shù)方法是地球物理學(xué)中用來研究地殼上地幔結(jié)構(gòu)的有力工具。

藍(lán)色粗線表示華南地塊邊界[5]，紅色線條為揚(yáng)子地塊與華夏地塊邊界[6]，黑色線條為各次級塊體邊界(華南地塊內(nèi)部據(jù)文獻(xiàn)[6]，其余地塊內(nèi)部據(jù)文獻(xiàn)[5])圖1 研究區(qū)域構(gòu)造Fig.1 Main tectonic units

接收函數(shù)是通過去除遠(yuǎn)震體波中的震源影響、傳播路徑影響和儀器影響后，得到反映臺站下方地殼上地幔結(jié)構(gòu)的時間序列[6]。接收函數(shù)對速度間斷面比較敏感，可以通過分析接收函數(shù)的波列形態(tài)了解地殼的結(jié)構(gòu)特征。利用接收函數(shù)H-κ方法還可以進(jìn)一步獲取地震臺站下方的地殼厚度和波速比[7]。近年來，對華南塊體各個省份的地殼厚度和泊松比的研究較多[8-9]，但對整個華南地區(qū)的系統(tǒng)研究較少。本文利用華南及鄰區(qū)609個臺站的接收函數(shù)和H-κ搜索結(jié)果，分析華南地塊及鄰區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)特征，并探討其可能包含的地質(zhì)構(gòu)造和地球動力學(xué)意義。

1 資料和數(shù)據(jù)處理

本次研究應(yīng)用了2007-08～2012-10華南塊體及鄰區(qū)數(shù)字地震臺網(wǎng)共609個地震臺站記錄的遠(yuǎn)震波形資料，臺站的波形資料由中國地震局地球物理研究所數(shù)據(jù)備份中心提供。使用約900個5.7級以上的遠(yuǎn)震事件，每個臺站由于原始數(shù)據(jù)記錄的差異導(dǎo)致截取到的地震數(shù)目并不嚴(yán)格一致。使用SAC軟件從波形資料中截取初至前20 s～后80 s的波形資料進(jìn)行后續(xù)接收函數(shù)處理。

對遠(yuǎn)震接收函數(shù)采用0.1～2 Hz的帶通濾波，高斯參數(shù)設(shè)為2.5，縱波搜索速度設(shè)為6.3 km/s，H-κ疊加搜索中Ps、PpPs和PpSs+PsPs震相的權(quán)重分別設(shè)為0.7、0.2和0.1。本次處理在接收函數(shù)求取挑選結(jié)束后，對每個地震臺站的每條接收函數(shù)的震中距控制在30°～95°之間。接收函數(shù)數(shù)量最多的臺站達(dá)到467條，只有約100個臺站的接收函數(shù)數(shù)量在60條以下，其余基本上都在200條以上，接收函數(shù)的數(shù)量保證了結(jié)果的可靠性。對于多極值情況和結(jié)果異常變化的臺站，本文在單獨(dú)分析接收函數(shù)形態(tài)的基礎(chǔ)上識別不合理的搜索結(jié)果，并進(jìn)一步進(jìn)行手動處理，保證處理結(jié)果的可靠性。

接收函數(shù)形態(tài)可以反映臺站下方的地殼結(jié)構(gòu)，對速度間斷面比較敏感，具有很好的垂向分辨能力，而在部分沒有布設(shè)臺站的地區(qū)則存在觀測空區(qū)，此時一般可以通過鄰近臺站的插值獲取近似結(jié)果。最終本文獲取了華南及鄰區(qū)的地殼厚度平面圖，同時在緯度和經(jīng)度方向分別繪制3條地殼厚度剖面，對華南及鄰區(qū)的地殼厚度進(jìn)行分析。

2 結(jié)果和討論

2.1 接收函數(shù)形態(tài)與地殼結(jié)構(gòu)分析

本文研究區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)差異性較大，這一點(diǎn)可以從區(qū)域臺站下方的接收函數(shù)形態(tài)得到驗(yàn)證，相關(guān)典型臺站和測線剖面位置見圖2。華南沿海地區(qū)地殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，地殼厚度變化不大，以廣東龍川臺(GDLCH)(圖3)為例，接收函數(shù)能量主要集中在來自莫霍面的轉(zhuǎn)換波震相和轉(zhuǎn)換波的多次反射震相，其他時間接收函數(shù)的振幅相對較小、能量較弱，表明這一區(qū)域的地殼結(jié)構(gòu)可以用單層均勻地殼結(jié)構(gòu)模型很好地近似，體現(xiàn)了該區(qū)地殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。該類型臺站的接收函數(shù)使用H-κ方法可以得到穩(wěn)定可靠的地殼厚度和波速比結(jié)果。

圖2 本文展示的相關(guān)典型臺站和測線剖面位置Fig.2 The position maps of typical stations and surveying lines shown in this paper

湖北竹溪臺(HBZUX)(圖3)位于秦嶺造山帶區(qū)域，地殼結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，接收函數(shù)形態(tài)不僅存在莫霍面一次和多次震相，還有明顯的殼內(nèi)間斷面震相?；诤蝿P等[9]的研究結(jié)果認(rèn)為，該臺莫霍面的一次震相到時約為7 s，殼內(nèi)間斷面的震相到時約為2.5 s，表明該區(qū)隨著地殼厚度的明顯增加，整個地殼顯示出上下分層的二層結(jié)構(gòu)。但殼內(nèi)間斷面和莫霍面震相均較清晰，接收函數(shù)的能量主要集中在這兩個強(qiáng)間斷面的一次和多次反射波列上，其他時間波列能量較弱，表明地殼雖然分層但仍較為均勻，上下地殼內(nèi)沒有其他的次級強(qiáng)反射界面。該類型臺站使用H-κ方法時，要避免搜索到殼內(nèi)間斷面這一極值，需限定該區(qū)地殼厚度在30 km以上。

圖3 廣東龍川臺、湖北竹溪臺、陜西勉縣臺的接收函數(shù)波形Fig.3 Receiver functions of GDLCH，HBZUX and SNMIAX stations

陜西境內(nèi)的勉縣臺(SNMIAX)(圖3)是復(fù)雜地殼結(jié)構(gòu)的代表。該地震臺站的接收函數(shù)形態(tài)復(fù)雜，能量較強(qiáng)，可以認(rèn)為該區(qū)地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不均勻性強(qiáng)烈，間斷面多而且不尖銳，導(dǎo)致地震波能量在地殼內(nèi)多次反射、混合，一次震相和多次震相能量疊加，難以區(qū)分。這種情況表明，該臺下方不適合使用簡單的單層均勻地殼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行近似，甚至也不是簡單的上下二層地殼結(jié)構(gòu)可以解釋的。地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜表明，該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造活動活躍，地質(zhì)作用強(qiáng)烈，多期次的構(gòu)造活動使得該區(qū)原始的單層均勻地殼結(jié)構(gòu)基本消失，呈現(xiàn)出現(xiàn)在的復(fù)雜地殼結(jié)構(gòu)。這種情況下使用簡單的H-κ方法難以得到可信的地殼厚度和波速比結(jié)果，需要使用其他方法進(jìn)行研究[10-11]。

基于以上分析，可以將華南及鄰區(qū)的臺站下方的接收函數(shù)定性地分為3種類型：Ⅰ類(標(biāo)準(zhǔn)型)、Ⅱ類(過渡型)、Ⅲ類(復(fù)雜型)，當(dāng)然實(shí)際情況比3種類型更加復(fù)雜。了解各個臺站的接收函數(shù)類型，有助于對臺站下方的地殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)識，可進(jìn)一步為地質(zhì)作用過程的解釋提供約束?；谝陨险J(rèn)識，本文進(jìn)一步分析華南及鄰區(qū)609個地震臺站接收函數(shù)的形態(tài)和地殼結(jié)構(gòu)特征。

東南沿海華夏塊體地殼結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，包括廣東、福建、浙江、上海、江西、安徽、廣西等省的大部分地震臺站接收函數(shù)基本都屬于Ⅰ類，接近單層均勻地殼結(jié)構(gòu)模型。在這些地區(qū)中也有部分臺站的接收函數(shù)相對復(fù)雜，接近Ⅱ類，如浙江溫州臺(ZJWEZ)、福建福州城門臺(FJFZCM)、廣東豐順臺(GDFES)(圖4)和江西的宜春臺(JXYIC)、井岡山臺(JXJGS)、九江臺(JXJIJ)(圖5)。這些臺站的接收函數(shù)特征表現(xiàn)為來自莫霍面的轉(zhuǎn)換波震相和轉(zhuǎn)換波的多次反射震相均清晰可見，莫霍面一次震相以后的波形時間序列簡單清晰，但是在莫霍面一次震相前的時間序列上存在一些能量較弱的次級震相。這些相對復(fù)雜的接收函數(shù)形態(tài)是在Ⅰ類臺站區(qū)域背景上存在的，本文認(rèn)為，這些臺站的地殼結(jié)構(gòu)變化應(yīng)該是來源于局部的地質(zhì)構(gòu)造作用，反映的是臺站區(qū)域的局部構(gòu)造特征。如袁麗文等[12]使用接收函數(shù)反演福建地區(qū)臺站下方的速度結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)，福州城門臺(FJFZCM)淺層S波速度偏低，不同于其他臺站，認(rèn)為和福州的沉積盆地地貌有關(guān)。

圖4 浙江溫州臺、福建福州城門臺、廣東豐順臺的接收函數(shù)波形Fig.4 Receiver functions of ZJWEZ，F(xiàn)JFZCM and GDFES stations

圖5 江西井岡山臺、九江臺、宜春臺的接收函數(shù)波形Fig.5 Receiver functions of JXJGS，JXJIJ and JXYIC stations

從東南沿海逐步到西北內(nèi)陸，中國大陸地殼結(jié)構(gòu)開始變化，但是地殼變化的邊界目前仍不清楚，地殼的主要變形區(qū)域的變形范圍也有待研究。下面基于接收函數(shù)的形態(tài)分析地殼結(jié)構(gòu)的變化，基于臺站的空間分布判斷地殼結(jié)構(gòu)變化的分布范圍。

在華南塊體北部，湖北地區(qū)是地殼結(jié)構(gòu)變形的過渡區(qū)域，湖北東中部地殼結(jié)構(gòu)都近似于Ⅰ類單層結(jié)構(gòu)，但是在湖北西北的臺站，如位于秦嶺-大別造山帶內(nèi)的竹溪臺(HBZUX)、竹山臺(HBZSH)、十堰臺(HBSYA)及鄖西臺(HBYXI)(圖6)，接收函數(shù)主要表現(xiàn)為Ⅱ類特征。這些臺站接收函數(shù)暗示該區(qū)存在地殼結(jié)構(gòu)變化，應(yīng)該是地殼變形的轉(zhuǎn)換地帶，也是地質(zhì)作用的過渡地帶。該區(qū)往南有重慶巫溪臺(CQWUX)、重慶萬州臺(CQWAZ)和湖北利川臺(HBLCH)(圖7)，3個臺站地理位置較為接近，但是地殼結(jié)構(gòu)差異較大。巫溪臺莫霍面一次震相明顯，地殼結(jié)構(gòu)簡單均勻，接收函數(shù)形態(tài)為Ⅰ類；而重慶萬州臺和湖北利川臺接收函數(shù)的形態(tài)比巫溪臺復(fù)雜，接近Ⅱ類，表明該區(qū)地質(zhì)作用較強(qiáng)，存在差異性的地殼變形特征。

圖6 湖北竹山臺、十堰臺、鄖西臺的接收函數(shù)波形Fig.6 Receiver functions of HBZSH，HBSYA and HBYXI stations

圖7 重慶萬州臺、湖北利川臺及重慶巫溪臺的接收函數(shù)波形Fig.7 Receiver functions of CQWAZ，HBLCH and CQWUX stations

在華南地塊的西北區(qū)域，從湖北往西，位于陜西、甘肅、重慶和四川地區(qū)的臺站接收函數(shù)形態(tài)更加復(fù)雜，大部分臺站接收函數(shù)形態(tài)介于Ⅱ類和Ⅲ類之間，甚至存在相當(dāng)一部分Ⅲ類的復(fù)雜接收函數(shù)形態(tài)，Ⅰ類接收函數(shù)極少，表明該區(qū)地質(zhì)作用更加強(qiáng)烈，地殼結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。

華南塊體中部區(qū)域，即湖南中西部是地殼結(jié)構(gòu)變形的過渡區(qū)域。湖南中西部的張家界臺(HNZJJ)、邵陽臺(HNSHY)、洪江臺(HNHOJ)表現(xiàn)出明顯的Ⅱ類接收函數(shù)特征，與湖南東部大部分臺站的Ⅰ類接收函數(shù)相比存在較大差異。同樣位于湖南西部的吉首臺(HNJIS)的接收函數(shù)類型則介于Ⅰ類和Ⅱ類之間，主要是一次莫霍震相清晰，但在莫霍震相后續(xù)出現(xiàn)多個強(qiáng)反射振幅。本文認(rèn)為，在地殼結(jié)構(gòu)變化的過渡區(qū)域有些臺站接收函數(shù)形態(tài)復(fù)雜，但同一地區(qū)附近臺站有時又表現(xiàn)出不一致的地殼結(jié)構(gòu)，表明這些區(qū)域的變形結(jié)構(gòu)特征復(fù)雜，而地質(zhì)結(jié)構(gòu)差異、斷層的控制以及地質(zhì)作用的差異都會導(dǎo)致更小范圍的區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)差異。

華南地塊南西區(qū)域，即廣西的大部分臺站表現(xiàn)出Ⅰ類的接收函數(shù)形態(tài)，但是位于廣西西北區(qū)域的天娥臺(GXTE)、忻城臺(GXXCT)、巖灘臺(GXYCT)、平果臺(GXPGX)接收函數(shù)形態(tài)相對復(fù)雜，這種復(fù)雜延伸到貴州的羅甸臺(GZLDT)，主要是源于殼內(nèi)間斷界面的發(fā)育。在廣西西部和云南貴州西南角的交界區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)也表現(xiàn)為Ⅰ類簡單接收函數(shù)形態(tài)，包括廣西百色臺(GXBSS)、云南富寧臺(YNFUN)、云南文山臺(YNWES)、云南羅平臺(YNLOP)、貴州興義臺(GZXYT)、貴州貞豐臺(GZZFT) 。這些臺站在地殼厚度上卻表現(xiàn)出明顯的從東往西增厚，這種不改變地殼接收函數(shù)形態(tài)的地殼增厚可能表明，該區(qū)地殼增厚方式單一，作用力源穩(wěn)定。在該區(qū)往北，在云南和貴州、四川的交界區(qū)域，臺站接收函數(shù)的形態(tài)開始變復(fù)雜，基本為Ⅱ類，地殼結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，包括云南宣威臺(YNXUW)、貴州威寧臺(GZWNT)、四川石門坎臺(SCSMK)等。位于云南省內(nèi)的臺站在較小的空間范圍內(nèi)會發(fā)生相對較大的地殼結(jié)構(gòu)變化，表明該區(qū)地質(zhì)作用強(qiáng)烈。

在江蘇蘇北盆地，有5個臺站的接收函數(shù)形態(tài)出現(xiàn)明顯異常，這5個臺站分別是江蘇鹽城臺(JSYC)、寶應(yīng)臺(JSBY)、漣水臺(JSLAS)、泰州臺(JSTZ)、興化臺(JSXH)。具體表現(xiàn)為，接收函數(shù)初至P波振幅表現(xiàn)為多波峰形態(tài)，莫霍面一次震相也出現(xiàn)多波峰甚至缺失情況，其中鹽城、寶應(yīng)兩個臺站莫霍一次震相清晰，其他3個臺站莫霍一次震相都不清楚。圖8展示了江蘇鹽城(JSYC)臺、寶應(yīng)臺(JSBY)和漣水臺(JSLAS)的接收函數(shù)形態(tài)。我們認(rèn)為這應(yīng)該和該區(qū)存在巨厚沉積層相關(guān)。

圖8 江蘇鹽城臺、寶應(yīng)臺、漣水臺的接收函數(shù)波形Fig.8 Receiver functions of JSYC，JSBY and JSLAS stations

2.2 地殼厚度區(qū)域分析

從整體來看，華南塊體及鄰區(qū)地殼厚度存在自沿海向內(nèi)陸、自南向北逐漸變厚的趨勢，這種趨勢在接收函數(shù)方法獲得的地殼厚度(圖9)結(jié)果中清晰可見。但是在塊體內(nèi)部，不同的區(qū)域構(gòu)造還存在著地殼厚度的差異性變化。

圖9 由接收函數(shù)方法獲得的地殼厚度分布Fig.9 The crustal thickness determined by receiver function

靠近沿海的華夏地塊主要包括廣東、福建、浙江3省地區(qū)和江西、廣西2省的部分區(qū)域，該地塊內(nèi)地殼厚度變化不大，但存在一定的塊體特征。最薄的地殼位于珠江三角洲、廣東西南角靠海地區(qū)，平均地殼厚度約為27 km。從江西、福建兩省來看，地殼厚度自沿海到內(nèi)陸經(jīng)歷了變厚、變薄、再變厚的變化過程。福建沿海區(qū)域地殼厚度平均約為29 km，閩贛交界的武夷山地區(qū)地殼厚度平均約為33 km，在江西中部地區(qū)沿贛江NS向地殼厚度平均約為30 km，而在贛西、湘贛交界的羅霄山脈區(qū)域地殼平均厚度約為32 km，兩省的地殼厚度和地形高度表現(xiàn)出很好的鏡像關(guān)系。

在浙江、安徽兩省交界的天目山區(qū)域(浙西褶皺帶)存在一個較為明顯的地殼凹陷區(qū)，分布有浙江臨安臺(ZJLIA)、安徽黃山臺(AHHUS)、浙江新安江臺(ZJXAJ)和浙江淳安臺(ZJCHA)，這里地殼厚度變化較為劇烈，最大為浙江臨安臺的37 km，比周邊平均增厚4～5 km。在接收函數(shù)獲得的地殼厚度圖像中(圖9)，安徽南部的地殼厚度為33 km左右，分隔了浙西褶皺帶和秦嶺-大別山區(qū)域，與洪德全等[8]的地殼結(jié)構(gòu)結(jié)論基本一致。郯廬斷裂帶附近莫霍面深度變化明顯，可能與太平洋板塊深俯沖形成的“大地幔楔”中地幔熱物質(zhì)上涌等動力學(xué)過程[2]對地殼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響密切相關(guān)。

秦嶺-大別造山帶作為華南塊體和華北塊體的分界帶，表現(xiàn)出明顯的地殼增厚特征。鄰近大別造山帶的安徽六安臺(AHLA)、金寨臺(AHJAZ)地區(qū)地殼厚度明顯增厚4 km左右，湖北黃梅臺(HBHME)也比江西九江臺(JXJIJ)增厚約2 km；在湖北東部和江西西北交界地區(qū)，湖北境內(nèi)相比江西境內(nèi)地殼明顯增厚，湖北嘉魚臺(HBJAY)和湖北咸寧臺(HBXIN)下方地殼厚度較大。

廣西地殼平均厚度約為30 km，與廣西相鄰的云南、貴州(云貴高原區(qū)域)和湖南西部地殼明顯增厚，這些地區(qū)在地貌上存在雪峰山隆起。在湖北西南和重慶東北交界處存在明顯的地殼增厚，平均地殼厚度約48 km，比湖北和重慶其他地區(qū)增厚約8 km，可能和該區(qū)大巴山、巫山等山脈的存在密切相關(guān)。

在華南地塊西部和西北部，地殼增厚趨勢更加明顯[13]，四川、陜西、甘肅等區(qū)域地殼厚度達(dá)到60 km，這些區(qū)域地殼增厚的動力來源主要是印度洋和太平洋的擠壓俯沖，物質(zhì)來源則是青藏高原物質(zhì)東流[14-15]。在不同構(gòu)造應(yīng)力、地質(zhì)斷層和塊體運(yùn)動的復(fù)雜作用下，該區(qū)地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地殼快速增厚，成為中國大陸的地震多發(fā)區(qū)域。

2.3 地殼厚度測線剖面分析

在緯度和經(jīng)度方向分別繪制3條測線剖面(圖2、圖10)，分析地形高度和地殼厚度的相關(guān)關(guān)系。

在緯度方向，PQ剖面橫穿廣東、廣西、貴州和云南4省，地殼厚度和地形高度表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)關(guān)系，從東往西逐步變大，表現(xiàn)出線性增加的趨勢。MN剖面穿過福建、江西、湖南、湖北、重慶、四川6省，從地形高度看，從東往西依次穿過武夷山脈、羅霄山脈、巫山山脈和橫斷山脈，地殼厚度與地形高度相對應(yīng)有兩次劇烈增厚的變化。在東經(jīng)112°左右，測線到達(dá)大巴山脈后，地殼厚度增加約10 km；進(jìn)入四川盆地后，地殼厚度變化不大；到橫斷山脈后，隨著海拔快速升高，地殼厚度再次劇烈增加。GH剖面穿過浙江、安徽、河南、陜西、甘肅5省，穿越秦嶺進(jìn)入黃土高原后，從東經(jīng)約111°開始，地殼增厚趨勢明顯，和地形高度變化正相關(guān)，其中在秦嶺的地殼增厚幅度更大。緯向剖面都表現(xiàn)出地殼厚度自東向西逐漸增加的趨勢，和中國大陸的三級地形特征一致。在穿過山脈的過程中，地殼厚度變化劇烈，表明地表的造山運(yùn)動和地殼的增厚過程是一致的。

在經(jīng)度方向，EF剖面穿過廣東、江西、安徽、江蘇4省，海拔高度都在700 m以下，地殼厚度變化不大，均在30 km左右，在北緯約30°江西與安徽交界地區(qū)存在地殼增厚再減薄的凹陷區(qū)。CD測線穿過廣西、湖南、湖北、河南4省，存在海拔變化，但基本都在700 m以內(nèi)，在湖南、湖北境內(nèi)穿過了雪峰山脈和武陵山脈，地殼厚度表現(xiàn)出先增加再減薄的變化過程，地殼厚度變化幅度約10 km。相比于地形海拔的變化，地殼增厚的幅度更大，表明該區(qū)地殼增厚可能是以下地殼為主。AB測線穿過云南、貴州、四川、重慶、陜西5省，地形表現(xiàn)為從云貴高原進(jìn)入四川盆地然后穿過秦嶺進(jìn)入黃土高原。四川盆地海拔最低，對應(yīng)的地殼厚度最薄，云貴高原、秦嶺、黃土高原對應(yīng)的地殼厚度較厚。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證本文求取地殼厚度結(jié)果的準(zhǔn)確性，將各測線地殼厚度和呂堅(jiān)等[5]使用瑞雷面波獲取的地殼厚度進(jìn)行了對比(圖10)，發(fā)現(xiàn)6條測線在地殼厚度的變化趨勢上基本是一致的，只存在細(xì)節(jié)的差異。面波地殼厚度結(jié)果較為平滑，接收函數(shù)H-κ方法獲取的地殼厚度表現(xiàn)出更多的細(xì)節(jié)特征。

圖10 各測線地殼厚度和地形高度Fig.10 Crustal thickness and topography of each line

3 結(jié) 語

本文基于接收函數(shù)方法研究了華南及鄰區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)。研究認(rèn)為，該區(qū)地殼結(jié)構(gòu)差異性較大，既存在塊體的地殼結(jié)構(gòu)差異，也存在塊體內(nèi)部的局部地殼結(jié)構(gòu)變化。這與該區(qū)經(jīng)歷過多期次的構(gòu)造活動演化是相關(guān)的。

研究區(qū)在地殼結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為從沿海向內(nèi)陸逐漸復(fù)雜的變化，地殼厚度則表現(xiàn)出增加的趨勢。整個研究區(qū)的臺站下方的接收函數(shù)可分為3種類型：Ⅰ類(標(biāo)準(zhǔn)型)、Ⅱ類(過渡型)、Ⅲ類(復(fù)雜型)。3種類型的接收函數(shù)對應(yīng)該區(qū)3種類型的地殼結(jié)構(gòu)，Ⅰ類標(biāo)準(zhǔn)型地殼相對穩(wěn)定，地殼厚度一般在35 km以下，主要包括廣東、福建、浙江、上海、江西、廣西、安徽南部、湖北中東部、湖南中東部和云南東南部地區(qū)；Ⅱ類過渡型接收函數(shù)對應(yīng)地殼增厚變形的區(qū)域，該區(qū)地殼厚度從約35 km逐漸增厚到約45 km，主要為湖北西部、湖南西部、貴州和云南東部及中北部地區(qū)；Ⅲ類復(fù)雜性接收函數(shù)則對應(yīng)地殼劇烈增厚的區(qū)域，地殼厚度從45 km可以增厚到60～70 km，表明地質(zhì)作用相當(dāng)強(qiáng)烈復(fù)雜，主要包括重慶、四川、陜西南部、甘肅南部和云南北部區(qū)域。

在大的構(gòu)造背景下還存在若干局部變形區(qū)域，如安徽與浙江交界的天目山地殼凹陷、江蘇中北部的沉積盆地，這些局部的地殼結(jié)構(gòu)異常特征可能和局部斷層的力學(xué)控制、深部地幔物質(zhì)上涌和局部介質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素密切相關(guān)。接收函數(shù)特征也為進(jìn)一步研究局部作用關(guān)系提供了地震學(xué)基礎(chǔ)。

致謝：感謝鄭勇教授提供剖面繪圖程序。