郯廬斷裂帶中南段及鄰區Rayleigh波相速度與方位各向異性

作者：顧勤平,康清清,張鵬,孟科,吳珊珊,李正楷,王俊菲,黃群,蔣新,李大虎

摘要：與方位各向異性郯廬斷裂帶中南段及鄰區處于華北克拉通和揚子克拉通的結合帶,是研究陸內碰撞、大陸聚合及生長、地球動力學和巖石圈形變等問題的天然實驗場。為獲取研究區內更為精細的殼幔S波速度和方位各向異性的分布,文中利用郯廬斷裂帶中南段及鄰區范圍內共261個固定寬頻帶地震臺站2a記錄的連續波形數據,利用時頻分析法提取了5~50s周期的Rayleigh面波相速度頻散曲線。之后,將研究區域劃分為0.25°×0.25°等間隔的網格點,并采用Tarantola方法反演獲得了研究目標區內的二維Rayleigh波相速度與方位各向異性的分布圖像。此外,還分析研究了6個具有代表性周期的相速度及方位各向異性分布圖像,這些圖像揭示出郯廬斷裂帶中南段及鄰區殼幔速度結構的橫向非均勻性及方位各向異性的空間差異特征。研究結果表明,相速度的分布特征與地質構造單元有著較好的對應關系。在地殼淺部(6~10s),擁有較厚松散沉積層覆蓋的盆地和基巖出露的造山帶分別呈現為低速異常和高速異常。隨著周期遞增(15~20s),地殼介質受淺部沉積層的影響有所減弱,河淮盆地、蘇北盆地等平原地區局部出現了高速異常。下地殼至上地幔(25~30s)的相速度分布受地殼厚度的影響,總體上與莫霍面埋深呈負相關,如莫霍面厚40km的大別造山帶由短周期高速轉為低速分布。由于研究區內各個地質構造單元所處的構造環境存在差異,Rayleigh波相速度的方位各向異性也存在較為明顯的空間差異性。總體上,各向異性的強度隨著周期(深度)的遞增而有所增強,快波方向更具規律性。綜合蘇北盆地自地殼淺部至巖石圈地幔的連貫低速分布及方位各向異性的一致性,我們認為其下方可能存在著殼-幔強耦合的現象。

發文機構：江蘇省地震局 南京工業大學 上海市地震局佘山地震臺 江蘇省地震局溧陽地震臺 四川省地震局

關鍵詞：郯廬斷裂帶中南段噪聲成像Rayleigh面波相速度方位各向異性middle-southern segment of Tan-Lu Faultambient noise tomographyRayleigh surface wavephase velocityazimuthal anisotropy

分類號： P31.2[天文地球—固體地球物理學]