滇西造山带壳幔速度细结构及构造机制研究

利用滇西流动观测台阵记录的天然地震数据进行高分辨走时层析成像反演，获取台阵下方的P波速度、S波速度和Vp/Vs波速比的空间分布图像，结合前期研究结果和相关地质地球物理资料，对滇西造山带地壳和上地幔的分层结构、构造组合及样式、重要分界断裂、深部地质界面、深－浅构造制约关系以及深层动力性质等进行综合分析，建立大陆碰撞作用下滇西造山带的壳幔结构模型，揭示新特提斯洋岩石层板片俯冲、裂离、堆垛的空间变化及其对地壳浅层构造的重组效应，探索地幔上涌体（如腾冲地区）的形成条件与新生代岩浆活动的联系，检验和完善岩石层多向层架构造理论，探讨深－浅构造脱耦的动力学成因，推动滇西造山带大陆动力学研究的发展。

利用云南地震台网和滇西流动台站的观测数据开展了地震层析成像研究，根据获取的P波速度图像确定了腾冲火山及云南地区的地壳结构特征，结合上地幔的P波速度和S波速度图像分析了青藏东部和滇西地区壳幔解耦的深层原因。. 研究结果表明，腾冲火山区下方10－20km深度范围存在明显的低速区，横向尺度大约在20－30km之间。根据其低速性质和构造形态，推断这一低速区应该代表了火山区下方尚处于活动状态的壳内岩浆源。另外值得关注是地壳速度结构自东向西的变化与不同时期的火山活动的关系：腾冲东侧偏高的速度反映了龙川江一带上新世时期火山通道内冷凝固结的岩浆侵入体或不易挥发的高密度残留物质，腾冲西侧的低速异常揭示了更新世以来持续至今的岩浆作用和热流活动，热流通道有可能通过腾冲断裂延伸至地壳深部。哀牢山－红河断裂两侧的地壳速度结构存在明显的差异：滇中地区速度异常的延伸方向与南北向的断裂一致，反映了青藏东部地壳块体顺时针旋转产生的构造效应；滇西南地区速度异常的延伸方向与北西向的断裂平行，反映出印支块体沿哀牢山－红河断裂朝东南方向的挤出；南汀河断裂附近的低速异常则与印缅块体的侧向挤压有关。云南地区的壳内低速区具有分层和分区域特征，根据非均匀分布特点，估计韧性流动并非贯通整个地壳，而是被不同的构造块体和边界断裂限定在局部地区，小江断裂和哀牢山－红河断裂对于控制壳内构造变形和深层物质流动起到重要的阻隔作用。滇西地区壳幔解耦的深部成因与上地幔速度结构的横向变化密切相关。与青藏东部其它地区和四川盆地偏高的速度不同，滇西地区60－120km深度的P波速度和S波速度明显偏低，这一深度范围与地幔各向异性层的深度基本相当。鉴于腾冲火山区下方的地幔上涌分布范围较广，估计上地幔顶部温度升高使得介质强度降低，在印支块体的侧向挤压或印缅块体的向东俯冲下发生韧性流动，导致滇西地区的地幔各向异性与青藏东部地壳块体旋转方向不一致。. 上述研究除了使用云南地震台网的数据外，还补充了滇西地区流动台网的地震数据，与以往同类研究相比具有较高的分辨，揭示的现象为厘定云南地区的地壳结构特征和腾冲火山区的壳内岩浆活动区域提供了更为严格的约束。