青藏高原东北缘地壳分层特征及下地壳增厚的地震学证据

摘要

在青藏高原形成和隆升过程中,伴随着物质东移,作为东北边界的青藏高原东北缘地区发生了大规模的地壳水平向缩短和垂直向增厚.研究该区域地壳结构特征,对于构建高原形成模型具有重要意义.本研究收集青藏高原东北缘固定宽频带地震台站2007年至2011年期间的远震资料,计算观测接收函数.将H-k叠加方法应用于地壳内部间断面的探测,确定了研究区内地壳分层特征,得到了壳内低速间断面分布的具体深度与分层波速比.通过对不同震中距接收函数校正叠加，提取了Moho面处Pms一次转换波震相的幅度，定性分析了Moho面的强弱。结果表明，研究区内Moho面存在约20km的起伏;在地壳深度8-18km处，普遍存在厚薄不一的低速层，该低速层可能来白于岩石的脆韧性转换;研究区部分台站下方存在较明显的低速下地壳，其厚度由西向东逐渐变薄，Clark和Royden(2000)通过拟合地形资料提出印度板块向北推挤导致地壳在水平方向上缩短，垂直方向上增厚，而地壳增厚的部分主要存在于下地壳，表现出地壳流的特征，扩展到青藏高原东北缘。本研究结果提供了研究区下地壳增厚的直接地震学证据。同时，接收函数Pms度结果显示，在鄂尔多斯块体内部Moho面强度较弱，Lai等(2014)从岩石学与地球化学的角度，通过分析青藏高原东北缘的物质成分，他们认为青藏高原东北缘地幔受到挤压，导致部分熔融物质上涌。因此，本研究中发现的Moho界面强度变弱的区域，可能就是由于上涌的地幔热物质导致。