川滇地区地壳特征与演变模式的研究

The lower crustal flow from the eastern Tibet not only gives reasonable interpretation to the surface deformation there, but also is as a mechanism by which the lateral pressure gradient within crust are equilibrated, reducing variations in topography and crusta thickness, is proposed as one of primary crustal evolution models in Tibet plateau. However, the model is relays on the main evidences which is from topographic, deformation and thickness variation in crust, suggests there exist a weak layer in lower crust beneath the plateau. Sichuan-Yunnan region is regarded as an absolute place where the lateral extrusion from Tibet must pass through, the dynamical foundation may be founded by analysis of the crustal structure and deformational characteristics in the region. In the proposal, a large number of broadband records, which are recorded at Sichuan-Yunnan regions, will be applied to invert the S velocity by means of fitting P receiver function with effective constrain step, as well as to analyze the polarization of Ps phase in P receiver function. At the same time, the Moho converted Ps wave splitting parameters will be extracted, and are used to measure the deformational feature in crust beneath Sichuan-Yunnan regions. Finally, to identify whether exists a weak layer in lower crust beneath the region or not by combining the GPS velocity fields with crustal features in the region. The aims of the proposal is summing up the crustal features, investigating whether exists a weak layer in lower crust beneath the region or not, as well as its scale if it dose exists, and providing necessary foundational references for establishing geodynamical model in the region.

来自东青藏高原的"下地壳流"不但成功地解释地表变形特征，而且是平衡地壳内部侧向压力梯度、减小地表起伏和地壳厚度的力学机制，因此被认为是青藏高原地壳演变的主要模式之一。然而，该模式主要是依据地形、地壳厚度及变形的横向变化提出的，并要求高原下面存在大规模的下地壳软弱层。川滇地区作为侧向挤出运动的必经之地，分析该区地壳结构和变形特征可以为建立其动力学过程奠定基础。本研究利用川滇地区的大量宽频台站记录，通过有效的约束措施，用P波接收函数反演地壳S波速度结构；同时分析P波接收函数中的Ps的极性、建立川滇地区地壳精细分层结构；另外，获取该区Moho转换相Ps的各向异性分裂参数，确定川滇地区地壳的变形特征。综合该区GPS速度场地壳特征，判识该区是否存在下地壳软弱层。旨在总结该区地壳结构特征，揭示川滇地区是否存在"下地壳流"，以及分布范围，为建立该区的地球动力学模型提供必要的基础资料。

地球内部间断面的深度，例如Moho、岩石圈-软流圈分界面（LAB)、410和660km间断面，是研究岩石圈构造演化的最重要参数之一。接收函数技术就是从远震记录波形上分离出台站在下方的间断面上产生的Ps或Sp转换相，用于确定间断面的深度和特性。在这项研究中，（1）我们从已有的文献中收集和整理了接收函数分析的各种方法，介绍了从远震记录上分离P波、S波的坐标变换方法,以及P波接收函数的波形拟合、叠加技术、时间到深度域的变换技术以及偏移成像的方法。(2) 利用川滇地区的108个固定台站记录的远震三分量地震波形数据提取台站下方的P波接收函数，按后方位角10º为间隔将接收函数叠加成一道信号以增强信噪比，并从叠加信号里拾取不同后方位角对应的Pms相的观测到时。我们从108个台中获得了96个Pms相的分裂参数，结果表明，川滇地区地壳各向异性十分强烈，Pms相分裂时间在0.05 s±0.06 s到1.27 s±0.10 s之间，平均值为0.54 s±0.12 s。(3) 从川滇地区108个固定台站记录的远震资料提取了P波接收函数，获得了川滇及周边的地壳厚度和泊松比，并以此构建反演的初始模型。在线性反演的基础上，引入了分别拟合低频和高频接收函数的两步反演技术，用于反演台站下方的地壳S波速度结构。(4)在接收函数波形里，根据直达P波后面Ps相的极性，检测到青藏高原东南缘存在大尺度的壳内低速区。然而，作为川滇菱形块体边界的金沙江-红河断裂，鮮水河-小江断裂似乎切断了来自青藏高原的地壳流，并在岩石圈变形和青藏高原东部挤出过程中起到了关键作用。