天山构造带上地壳介质各向异性分区特征

摘要

天山造山带是一条由陆陆汇聚而形成的陆内造山带,经历了长期的构造演化,尤其是新生代以来的再次活化导致其复杂的构造特征.文章利用新疆区域数字地震台网(2009~2019年)记录到的波形资料,使用剪切波分裂系统分析法,获得研究区内33个台站的剪切波分裂参数,分析了天山构造带的上地壳各向异性特征.结果表明,天山构造带不同区域上地壳各向异性存在差异,快剪切波优势偏振方向可以反映区域构造应力的空间变化,慢剪切波时间延迟则表明了上地壳介质各向异性的强弱变化.北天山西段地区、塔里木盆地的西北角和帕米尔东北缘各台站的快波优势偏振方向基本与其所在地区的构造应力场特征相符,柯坪块体北部地区各台站的各向异性特征受到这一地区断裂构造的影响较大,表现为快波优势偏振方向与断裂走向较为一致,而与区域构造应力场特征不符;南天山东段与乌鲁木齐周边地区的各向异性则表现出同时受到应力和断裂影响的特征,部分台站的快剪切波偏振方向与区域应力场方向一致,部分台站的快波偏振方向与其附近的断裂走向一致的特点.上述天山构造带大部分地区快波偏振方向与其附近的构造应力场特征展现出很好的一致性,显示出明显的应力挤压现象,天山造山带相对于南北两侧的盆地相对较软,是地壳缩短变形的主要区域,受到印度板块与西伯利亚板块敛合作用的远程影响,塔里木地块向天山地壳与上地幔层间插入与俯冲消减.此外慢波时间延迟分区特征也较为明显,北天山和南天山地区的慢波时间延迟自东向西均呈现递增的趋势,这一结果与跨天山的南北向汇聚变形从东到西递增的特征呈现出较高的一致性.构造运动最为剧烈的帕米尔东北侧地区的慢波时间延迟平均值显著高于其他地区,显示出这个地区的各向异性显著强于天山构造带其他地区.