青藏高原东南缘瑞利面波和横波速度的方位各向异性研究

Southeastern magrin of the Tibetan plateau is one of the key regions to study the uplift and evolution of the plateau. Recent SKS wave splitting measurements reveal that the fast polarization directions show a pronounced transition from primarily north-south in the north to mostly east-west orientations in the south(around 25°N-27°N). However,because of the paucity of constraints on anisotropy in depth, the genesis of the transition of fast polarization direction and the crust-mantle deformation pattern remain controversal. In this study, we propose to use seismic data recorded by ChinaArray Phase I: Yunnan-Sichuan Area, regional seismic network, and temporal seismic stations to obtain surface wave azimuthal anisotropy at different periods and S-wave azimuthal anisotropy at different depths, and then obtain SKS splitting parameters by forward modelling. We try to reveal the controling factor in the change of SKS fast polarization directions by using joint analysis of GPS observation, SKS splitting measurements and S-wave azimuthal anisotropy at different depths, discuss the crust-mantle deformation style and coupling mechanism, and provide geophysical evidences for understanding the uplift and geodynamic process of Tibetan plateau.

青藏高原东南缘是研究青藏高原隆升和演化的关键区域。近年来在该地区开展的SKS波分裂研究表明，快波偏振方向在云南中北部（大致在25°N-27°N）发生了近90°的旋转。由于对各向异性的深度变化特征缺乏较详细的认识，目前对快波偏振方向发生旋转的深部控制因素，以及该区域的壳幔变形方式还存在较大争议。本项目拟利用"中国地震科学台阵探测-南北地震带南段"和周边区域地震台网，以及我们前期在该地区的流动观测数据，开展噪声层析成像和地震面波层析成像研究，获取青藏高原东南缘不同周期的面波方位各向异性图像和不同深度的横波速度方位各向异性分布图像，正演计算SKS波的分裂参数，并结合GPS观测和实测的SKS波分裂结果进行对比，揭示云南中北部SKS快波偏振方向发生偏转的深部控制因素，探讨青藏高原东南缘的壳幔变形方式和耦合机制，为深入理解青藏高原隆升机制与动力学过程提供地球物理证据。

青藏高原东南缘是研究青藏高原隆升和演化的关键区域，目前对这一区域的壳幔变形方式还存在较大争议。本项目利用喜马拉雅台阵一期、川西台阵、小江台阵和周边固定台站的观测数据，利用噪声层析成像和远震面波层析成像研究了这一地区面波方位各向异性的深度分布特征，利用远震接收函数Pms分裂研究了地壳各向异性，并与GPS 观测和SKS波分裂进行了对比分析，研究结果为深入理解青藏高原隆升机制与动力学过程提供了新的地球物理约束。.瑞利面波方位各向异性结果显示，青藏高原东南缘不同块体、不同深度的各向异性特征有明显的变化。在4~60s，滇中块体和印支块体的快波方向为近南北向，并与GPS运动方向和Pms快波方向一致，反映了上、中、下地壳运动方向相同，且壳幔是耦合变形的。而云南南部（26°N以南）在大概60~100s的快波方向变为近东西向，和短周期面波各向异性的快波方向接近垂直，表明云南南部的壳幔可能是解耦的，这一解耦深度大概在80~150km。.云南南部远震接收函数Pms波的分裂时间分布在0.02~0.88 s，平均分裂时间为0.28 s，远大于近震S波分裂得到的云南地区上地壳累积的分裂时间，表明研究区地壳各向异性主要来自中下地壳。Pms震相的快波偏振方向与SKS近乎垂直，推测云南南部的壳幔变形为简单软流圈流动变形模式，地壳与上地幔变形所受的驱动力不同，因此地壳与上地幔的变形是解耦的，这与面波各向异性获得的结果一致。.攀枝花以南区域70km和120km深度存在高速异常体，对青藏高原上地幔浅部物质的向南逃逸具有阻挡作用。攀枝花附近恰好位于各向异性快波方向转变的过渡带。攀枝花以南的高速异常体，可能是导致上地幔介质流动方向发生改变的重要因素。结合前人研究，以及本项目的结果，认为云南地区不存在大面积的地壳熔融，仅在滇西北块体、建水、东川、昭通等地区可能存在部分熔融，局部地区可能存在地壳流，但很难发生大范围的地壳流动。