中国东北地区上地幔复杂的各向异性

摘要

上地幔各向异性可以反映古今岩石圈形变及深部地幔结构,这对于研究整个东北地区深部地下结构具有重要科学意义.2009年6月至2011年8月,在中国东北地区布设了2条NW-SE方向的测线,台间距20km,共计116个宽频带流动观测台站.同时还收集了测线周边国家和区域地震台网中30个台站的资料.所用台站资料覆盖了多个地质构造单元,包括松辽盆地,佳木斯地块和兴蒙造山带,结果表明，中国东北地区东西部具有不同的各向异性分布：西部地区各向异性方向变化范围为N143-199°E，平均N169°E与晚中生代岩石圈伸展方向一致；其各向异性延迟时间平均值约为0.8s，说明来自地幔的各向异性比较微弱，主要由残留在岩石圈中的古老变形所引起。同时，在松辽盆地和佳木斯地块部分区域，观测到延迟时间较小（~0.4s）的各向异性，可能是由于岩石圈的拆沉和热地幔物质的上涌侵蚀了保留在岩石圈的古老形变。在研究区东部，NNW-SSE朝向的各向异性被观测到，并且伴随较大的延迟时间（大于1.0s），可能与太平洋板块撕裂回撤而产生的地幔流动有关。此外，近W-E方向的各向异性只在佳木斯地块被观测到，太平洋板块在地幔过渡带中的俯冲可能是这种各向异性的主要成因。