滇缅及邻区壳幔波速细结构与腾冲火山深部起源

位于青藏高原东南缘的腾冲火山，为印度与欧亚碰撞作用带上标志性板内活火山，吸引着无数地学工作者开展多学科综合研究。尽管如此，腾冲火山的深部起源问题仍不十分清楚。地震层析成像技术是研究深部结构强有力的手段之一。此前的成像技术多使用云南省固定台站记录到的初至到时资料。这种仅用云南初至到时资料获得的成像结果，不仅其模型可求解的横向尺度与深度范围受到极大制约，而且其空间分辨率也难以提高，使得一些诸如云南以西缅甸弧下方印度板块俯冲形态和深度以及与腾冲火山相关的低波速异常形态等问题均无法弄清楚，而这些结果对于理解腾冲火山深部起源问题具有极重要意义。本研究拟在前人工作基础上，通过流动观测仪以加密云南中南部地区地震观测，增加pP震相计算功能提高缅甸弧下方成像结果空间分辨率。反演滇缅及邻区深至下地幔顶部的波速精细结构，试图给出该区较为清晰的深部结构图像，以揭示腾冲火山深部起源动力学过程。

我们完成了本项国家自然科学基金规定的各项指标。在云南中南部地区开展了为期1年3个月的21个(预期12个)野外流动地震观测，积累了2011年云南盈江5.8级地震的第一手资料。利用这些资料并结合以前该区研究结果，认为盈江地震的发生可能是腾冲火山流体驱动下的地震。该结果已发表在《BSSA》国际刊物上。使用流动和固定地震观测资料，采用双差法开展了小震精定位工作，发现盈江主震后有余震沿着与大盈江断裂近垂直的方向发生，说明该主震错断了两条相共轭的断裂带，这可解释一个中等强度的地震为何能够造成较强地表破坏。该结果发表在《Earthquake Science》期刊上。. 将流动观测与云南及周边地区固定台站资料相结合，通过手工提取和收集最近观测报告相结合方式，提取了大量高质量Pn波到时资料，我们获得了云南及周边地区高质量上地幔的Pn波成像结果。结果以高波速异常较好地刻画了四川盆地等构造边界、揭示出印度板块和亚洲板块双向俯冲现象，以NS向低波速异常展示了由松潘-甘孜地块至安宁-则木河断裂一带的地幔热物质上涌。Pn波各向异性结果结合GPS观测与SKS分裂结果，显示云南约26oN以南地区Pn波各向异性快波方向与GPS速度方向相近，但与SKS分裂结果存在较大差异，说明该区岩石圈地幔已发生解藕现象、且可能在上地幔顶部以下深度范围内。该结果发表在《地球物理学报》上。. 利用流动观测资料，使用H-K接收函数方法，获得了研究区地壳厚度和泊松比结果。扬子地块的地壳厚度和泊松比变化相一致，说明该地块地壳增厚主要以下地壳为主。腾冲地块下方表现为高泊松比特征，但随方位角变化明显，说明该地块下方存在明显的各向异性特征。该结果即将在《中国科学：地球科学》上发表。. 将流动观测与云南及周边地区固定地震台站相结合，提取了大量高质量近震远震后续震到时资料，通过反演获得研究区深至地幔转换带的细结构图像。结果显示，从印缅俯冲带的上地幔至云南下方地幔转换带为明显高波速异常，而腾冲火山下方的上地幔为明显低波速异常，可能暗示腾冲火山的深部起源的确与印度板块深俯冲脱水等动力学过程密切相关。该结果在撰写中。. 我们还开展了华北地区深部成像与强震数值模拟研究，其成果发表在《JAES》上；培养和正培养研究生3名；课题组成员参加国内外学术会议24人次；撰写论文8篇，发表7篇，1篇在版，另有1篇在撰写中。