利用地震各向异性研究华南块体岩石圈变形特征

Based on field geological observation,geochemical, petrological studies, several tectonic models have been proposed to explain the tectonic evolution of the South China block. However,untile now, most of proposed tectonic models still lack solid geophysicsl, especially, seimic evidences support. In this propose, we focus on imaging lithosphere (crustal and upper mantel) seismic anisotropic structure beneath South China block by applying multi-seismological inversion methods (ambient noise tomograhpy,Rayleigh wave two-station method, receiver function Ps converted wave, shear wave splitting). Based on the results from current and previous studies, the tectonic evolution of South China block will be discussed. And the obtained results will provide new seismic evidences to support study of tectonic evolution of the South China block.

尽管前人在华南地块开展了大量的野外地质调查，地球化学和岩石学研究，并且基于研究结果提出了许多不同的构造地质学演化模型，但是目前提出所有模型都缺乏可靠的地球物理，特别是地震学证据支持。本申请将采用多地震学方法（地震背景噪声成像，面波双台法，接收函数Ps转换波，SKS剪切波分裂）对华南块体岩石圈（地壳及上地幔）地震各向异性结构展开详细研究，获取研究区域高分辨的地震各向异性模型,探讨各向异性模型所蕴含变形特征，并结合前人研究结果对华南地块地球动力学演化进行综合性探讨。本项研究获得结果将为华南块体的构造演化提供高分辨地震学证据支持。

华南地块位于欧亚大陆的东南角，北面为秦岭-大别山造山带与华北克拉通所分割，西边为龙门上断裂带与青藏高原所分割，西南部以红河断裂带为界，而东面为菲律宾海板块。统一的华南地块构造演化历史最早可以追溯到约1Ga，杨子克拉通与华夏地块沿着江南造山带碰撞缝合形成现今所观测到的华南地块。随后在约250Ma，华南地块东南部受到向西俯冲古太平洋板块俯冲所引起地质作用改造，形成现在所观察到的从华夏地块到扬子克拉通Moho面逐渐加深的趋势。真实的地球介质结构复杂，仅使用地震学研究中假设的理想模型并不能够进行足够描述。所以除了各向同性模型，地震学研究中常采用地球介质存在各向异性来对真实地球介质进行描述，也就是地震波速度存在依赖观测方向而变化的特性。本研究主要通过分析布设在华南地块固定地震台站所记录的连续及地震事件事件记录波形资料，从中分析提取 Rayleigh波所包含的方位角各向异性特征信息，解析方位角各向异性所揭示的华南岩石圈结构的变形特征，据此探讨华南地块的地球动力学演化过程，为华南地块的构造演化提供坚实的地震学证据支持。 通过研究我们发现，在华夏地块与杨子克拉通的交界处沿江南造山带中上地壳存在北东-南西走向Rayleigh面波快波传播方向。北东-南西走向的Rayleigh面波快波反响可能反映了，华夏地块与杨子克拉通碰撞缝合过程中，沿着最大挤压应力方向形成的褶皱，断层或变质岩。