利用瑞雷波相速度和群速度联合反演青藏高原东北缘S波速度结构

摘要

新生代以来,印度板块和欧亚板块的碰撞,形成了青藏高原及其周缘增厚的地壳与强烈的地表变形.为研究陆—陆碰撞过程及其演化,前人在青藏高原开展了大量的深部结构探测方面的研究工作,揭示出青藏高原南、北壳幔结构具有强烈的横向变化.但是关于印度大陆岩石圈向北俯冲的位置,以及在青藏高原的北缘是否存在岩石圈地幔向南俯冲的迹象仍存在争议.此外,地震波成像研究揭示出藏北地区存在显著的壳幔低速异常,然而关于该低速异常的深度分布仍存在争议.作为青藏高原最年轻的部分，青藏高原东北缘为研究青藏高原的生长和变形，以及两大板块碰撞的远程效应提供了重要的试验场。开展面波成像研究，获取研究区下方的S波速度结构将为澄清上述争议提供重要的约束。rn 结果显示，班公-怒江缝合带下方存在显著的深达180km的高速异常，推断此高速块体可能就是印度板块，这表明印度板块的前缘已经俯冲到了班公-怒江缝合带附近，并没有俯冲到藏北地区下方。结果还显示，在青藏高原东北缘的柴达木盆地北部和祁连山地块下面100~250km深处存在板片状高速异常体，结合其形态和已有研究结果，推测此高速异常体可能就是亚洲板块，其前缘已经抵达柴达木盆地北部，且没有明显的向南俯冲的迹象。在前述印度、亚洲岩石圈地慢中间，可以看到显著的延伸到250km深度的低速异常。已有的大地电磁测深结果发现，在两大板块之间存在广泛的低阻异常，并且延伸到200km深度以下。此低速且低阻异常体的深度远超过南侧的印度板块和北侧的亚洲板块，预示着该低速异常体并非板块俯冲所携带来的流体，推测可能是地幔物质底辟上涌现象造成的。