里奥格兰德裂谷南部地壳结构的地球物理约束

摘要

里奥格兰德裂谷仍有地质活动发生的证据,主要有第四纪断层作用、地震活动和裂谷低速扩张.利用绘制的地壳厚度与地震波速比所生成的约束地壳模型横剖面,来突出里奥格兰德裂谷南部的区域扩张.计算了147个台站的接收函数和它们的叠加,使用的数据包括地球透镜计划美国台阵移动阵列、以前收集的美国西南部数据,并使用克里金插值方法对地壳和速度结果进行了插值.再将上述接收函数结果作为反演密度剖面的一个约束条件,得到了一个新的、优化的重力反演方法.最终,得到了约束地壳模型.该模型显示里奥格兰德裂谷南部地区存在浅层莫霍面(30km),此结果比前人得到的要厚.在盆岭区,里奥格兰德裂谷西部地壳分层,接近大平原的里奥格兰德裂谷东部存在较厚的地壳,且伴有密度大的低速层.我们也发现特拉华盆地表现出显著的地球物理异常,其原因可能是该盆地存在厚的饱和沉积物.考虑到其他研究中并没有发现该区域有深部地幔异常,本文提出裂谷可能是上地幔小尺度对流的结果,并得出里奥格兰德裂谷处于盆岭区和大平原的最小边界处,也可能是板块俯冲的终点.