喜马拉雅造山带东构造结的深部结构

摘要

50Ma之前开始的印度板块与欧亚大陆板块进行碰撞造成的地壳迅速隆升,而形成了世界最高的青藏高原。青藏高原地区是研究地球动力学的天然实验室,现在仍然在进行着板块的运移。本文利用地震P波到时数据对喜马拉雅造山带东构造结地区进行三维地震层析成像研究。
　　本文的研究区域为91°~99°E、28°N~33°N,深度范围为0～300km,在研究区范围内布设了50个宽频带地震台站,记录到330可有效P波地震事件,共计7029个地震到时,利用FMTT层析成像程序获得了研究区的三维P波速度图像。得到了以下认识:
　　1.印度板块在向欧亚大陆板块进行俯冲时印度板块的岩石圈并非完整,而是已经发生弯曲或分离,更可能是印度板块的地壳和地幔分离而进入到青藏高原加厚的地壳中;
　　2.通过25km、105km、185km、265km四个水平方向上的深度切片,可以得出研究区深度方向上的速度变化:
　　从地表到25km深度部分主要集中在地壳中,通过25km切片可以看出在拉萨地体的西部和班公-怒江缝合带主要以低速异常为主,拉萨地体的东部以高速异常为主。不同速度异常之间边界清晰。
　　25~105km深度范围内,拉萨地体低速异常向东移动,班公-怒江缝合带南侧低速异常以北西-南东向移动。拉萨地体西部的低速异常分界存在于嘉黎断裂附近且几乎与其平行,班公-怒江缝合带南侧的低速异常主要受到构造的控制。
　　从105km到185km深度范围内,羌塘地体的低速异常继续扩大而拉萨地体西部低速异常逐渐减小且在印度-雅鲁藏布缝合带附近的断裂带中出现一个较小的高速异常,该高速异常的边界几乎与断裂带平行。拉萨地体的低速异常顶端在嘉黎断裂带上,对比105km深度切片可以看出该低速异常向东移动很小。
　　在265km深度切片上,可以看到羌塘地体东部分布较多的低速异常,而拉萨地体东部则呈现出高速异常为主,嘉黎断裂带中段则出现了较大的高速异常。
　　3.经纬、度方向上的切片可以推测研究区南北向和东西向的速度变化:
　　从低纬度到高纬度地区,低速异常从低经度地区向高经度地区移动。在29.30°纬度垂向切片中可以清晰的发现印度板块倾斜插入到拉萨地体中。
　　沿经度方向的垂向切片表明从低纬度到高纬度地区,拉萨地体西部的低速异常逐渐减小至消失,说明从东向西印度板块插入到欧亚大陆板块的部分逐渐减小,这与地质上的解释是一致的。与之相反的是羌塘地体的低速异常从高纬度到低纬度地区逐渐扩大,需要更深入的分析研究。
　　4.对所有的层析成像结果进行综合分析,认为印度板块的地壳和地幔在分离之后,部分印度板块的地幔仍在青藏高原之下继续滑动,拉萨地体东部的高速异常可能为印度地幔。

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第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 研究目的和意义

1.3 喜马拉雅造山带东构造结地质背景

1.4地震层析成像研究现状

1.5 本文研究思路及内容结构

第2章 地震波射线追踪

2.1射线追踪概述

2.2 FMM射线追踪法

第3章 地震层析成像的理论和方法

3.1 模型参数化

3.2 地震波层析成像系统

3.3 地震层析成像反演技术

3.4 成像效果分析及评价

第4章 喜马拉雅造山带东构造的地震层析成像

4.1 台站和事件的分布

4.2 宽频带地震数据

4.3 层析成像的模型及参数选择

第5章 喜马拉雅造山带东构造结的深部结构特征

5.1 水平切片的速度分布特征

5.2 垂向切片的速度分布特征

5.3 讨论

第6章 结论

6.1 结论

6.2 存在的问题及展望

参考文献

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