利用接收函数反演青藏高原西部地壳S波速度结构

摘要

印度和欧亚板块在50Ma发生汇聚碰撞(Molnar&Tapponnier,1975;Rowley,1996),造就了地球上最宏伟的高原——"青藏高原",为我们研究陆陆碰撞过程和高原隆升机制提供了最佳实验场.青藏高原西部相对于宽阔的腹地,在南北向宽度仅约600公里范围内记录了印度和欧亚板块汇聚的深部过程及其响应.本文用22台宽频带流动地震台站(TW-80试验)在西缘80°E附近构建了一条南北向探测剖面.在远震P波接收函数研究的基础上,进一步反演获得研究区域S波速度结构.研究结果表明,沿测线莫霍面平均大约70km,班公湖-怒江缝合带以南50km附近存在S波速度为4.0～4.1km/s的局部高速体.从地震活动分布来看,地震主要集中于剖面两端.南端喀拉昆仑断裂带下方,震源深度达53km,北端龙木错断裂带下方,震源深度达60km,表明这两条走滑断裂向下延伸至少到50-60km.断裂活动对其周围岩石造成破坏,形成的剪切破碎区域在S波速度图上表现为低速特征,对应剖面两端中上地壳的低速异常,喀拉昆仑断裂带和龙木错断裂带之间的中上地壳没有连续低速异常分布.结合西部现有的宽频带剖面探测结果，综合分析认为:印度板块向北俯冲前缘可能已到达班公湖-怒江缝合带附近,印度下地壳向北俯冲过程中发生榴辉岩化;喀拉昆仑断裂带、班公湖-怒江缝合带、阿尔金断裂带均为切穿地壳的深断裂,莫霍面发生错断;研究区喀拉昆仑断裂带和龙木错断裂带之间的中上地壳没有明显S波低速体,可能说明缺乏解耦层,支持青藏高原西部地壳以整体缩短增厚模式为主。