中国及邻区瑞利面波高分辨率层析成像及其地球动力学意义

摘要

用分布于欧亚大陆及西太平洋地区106个宽频带数字地震台站约2万多个长周期波形记录,挑选出沿10600条大圆路径传播的瑞利面波,采用频散分析及波形拟合反演方法,对中国及相邻地区地壳上地幔进行高分辨率三维层析成像.瑞利面波高分辨率速度成像表明,从上地壳到70 km深,在东亚东部及西太平洋边缘海地区均为高速分布,西部以青藏高原为中心呈极低速分布.从100～250 km深,在东亚东部及西太平洋边缘海,自北向南显示出一条宽2500～4000 km,长约8000 km的巨型低速异常带.在深度300～400 km的平面图上,速度差异幅度不大,塔里木-扬子地块仍然显示为高速分布.东西两部分岩石圈与软流圈的结构有着巨大的差异.西部主要是印度板块与欧亚板块碰撞引起的岩石圈汇聚增厚区,东部则主要是由于软流圈上涌(地幔热物质上升)引起的岩石圈拉张减薄区.古新世印度与欧亚大陆的碰撞汇聚,岩石圈板片以低角度下插到青藏高原之下,引起高原隆起和地壳增厚,西部地区成为岩石圈汇聚区.中生代中晚期东亚大陆东缘岩石圈解体,软流圈物质上涌,岩石圈减薄张裂,形成巨型低速带,并演化为东亚裂谷系.现今的西太平洋边缘海、沟弧盆体系是新生代中晚期太平洋板块、澳大利亚板块与欧亚板块相互作用形成的.