北天山中段地壳三维速度结构与地震重定位

摘要

天山作为世界上最大、最活跃的板内造山带之一,在新近纪以来经历了显著的地壳缩短和隆升,其地壳变形和结构一直受到研究者的高度关注.前人对天山地区的深部结构开展了诸多研究,但受限于地震台站的分布,较为精细的地壳三维速度结构结果尚比较缺乏.文中利用新疆测震台网在新疆北天山中段架设的14个固定宽频带地震台站近10a的观测数据及4个流动台站的观测资料进行了近震走时层析成像,获得了地壳的三维速度结构,并利用三维速度结构对该区域的近震事件进行了重新定位.反演结果显示,新疆天山中段的速度结构呈现出明显的纵向不均匀性:天山浅层为高速带,准噶尔盆地一侧为低速带;在10km深度处,研究区基本以高速异常为主;在20km深度处,区内在昌吉附近呈现近SN向的高速异常,在准噶尔南缘断裂带附近也表现为高速异常;在中下地壳,区内以准噶尔南缘及博格达弧形断裂附近的低速异常为主,该低速带可能是区域内大型韧性剪切系统所致.地震重定位结果显示,在盆山结合处,特别是博格达弧形构造附近,中下地壳地震时有发生,震源深度较大的特征指示该区域的地温梯度较低,同时该区域的波速比和P波波速均相对较低,构造变形强烈.此外,2016年呼图壁MS 6.2地震的余震重定位分布特征显示,呼图壁地震发生在准噶尔南缘断裂带上,余震分布形态指示该断裂可能为S倾,倾角约为50°;同时震源位于高速异常区,这为地震的孕育和发生创造了条件.