利用接收函数研究青藏高原东部地壳结构
2012-04-02田宝峰杨建思姜旭东徐志强
田宝峰 杨建思 姜旭东 徐志强 郑 钰 刘 莎
(中国地震局地球物理所,北京 100081)
青海玉树MS7.1地震之后,根据地震断裂及余震活动的分布情况,于2010年5~11月在玉树地震断裂带周边地区布设由26套宽频带流动地震仪组成的临时地震台网,组成一个经过玉树地区的南北剖面和分布在玉树周边地区的密集台阵。其中南北剖面台站分布由北往南依次穿过昆仑地块、巴彦喀拉地块和羌塘地块,由15个流动地震观测台和固定台站MAD台组成;密集台阵由由分布在玉树周边的14个台站组成。
初步选取了震中距在30°~90°范围内MS≥5.4且原始波形记录清晰的地震事件,利用最大熵谱法提取了事件的接收函数;并挑Moho面Ps转换波、多次反射波清晰的选接收函数采用H-k成像方法计算台站下方地壳厚度与泊松比。综拟该地区相关研究结果,取地壳P波平平速度为6.2 km/s,对3个与Moho界面相关的震相Pms、PpPms和PpSms+PsPms的振幅分别采用了0.5、0.4和0.1的加权值,分别设定H和vP/vS的变化范围在50~80 km和1.5~2.0,以寻找最优解。最终获得所有台站下方莫霍面深度及波速比。
玉树周边密集台阵接收函数H-k成像结果表明,在玉树周边地区地壳平平厚度约为73 km,沿玉树-甘孜断裂带Moho面由西北向东南方向厚度由78.8 km(LIX台)减薄至70 km(T07台),Moho面深度有较明显的变浅特征,而断层两侧地壳厚度无明显变化。在南北观测剖面接收函数H-k叠加结果表明,在昆仑块体南侧及巴颜喀拉块体北部,地壳厚度在66 km左右;而在巴彦喀拉块体南部及羌塘块体北部地壳厚度约为73 km;巴彦喀拉块体块体以响水河断裂附近地壳厚度成阶跃状变化。南北剖面台站地壳平平波速比为1.74,玉树周边地区地壳平平波速比为1.76,略高于整个地区的平平水平。
青藏高原东北部地区地层发育,各时代的地层平有出露。晚古生代以来古、新特提斯洋的先后俯冲、消减与增生,使昆仑、巴彦喀拉等地块先后碰撞与汇聚,形成近东西向为主断裂构造。区域地质研究表明在羌塘地块以火山岩为主,而巴彦喀拉地块以松潘-甘孜杂岩为主,而东昆仑山地区以前侏罗纪岩石为主。莫霍面厚度阶梯状变化与以上块体分布基本吻拟,但是在巴彦喀拉块体南北两部分莫霍面的显著差异值得进一步研究。