华夏地块和扬子地块边界带中段地震各向异性

There are significant differences on the lithospheric structure beneath Yangtze block and Cathaysia block. Thus the seismic anisotropic characteristics across the tectonic boundary between the Yangtze Block and Cathaysia Block are helpful for us to understand deformation and dynamic mechanism of the lithosphere. In this project, using the seismic date from the high-density temporary seismic array and National Seismic Network in the Hunan and Jiangxi area, the crustal-mantle anisotropy studies are carried out for a high precision anisotropic structure with horizontal and vertical space distribution by shear wave splitting technique. Based on the mid-upper crustal anisotropic characteristics, this study obtains the structure of local stress field, and analyzes the influence of the structures of tectonic boundary to anisotropic parameters. Moreover, according to the distribution of the anisotropy with depth, this study detects the deformation and migration of mantle material, and discusses the internal interaction and dynamical evolution beneath Yangtze block and Cathaysia block under the movement of surrounding plate. Furthermore, this study will provide the reliable seismic constraints on the crust-mantle coupling mechanism.

华夏地块和扬子地块的岩石圈结构及形态有明显差异，开展华夏和扬子地块边界带的壳幔介质地震各向异性研究，有助于了解岩石圈物质变形模式及动力学形成机制。本项目采用在华南地区高密度的流动地震台阵及区域固定台网的地震数据，利用剪切波分裂方法，研究华夏和扬子地块边界带中段的壳幔介质各向异性，获得一个既存在水平空间分布，又具有深度分布特征的更精细的壳幔各向异性结构。根据中上地壳的各向异性分布特征，分析研究区的局部应力环境，探讨块体边界带对各向异性参数的影响。依据边界带两侧的各向异性特征的深部变化，解析岩石圈的物质变形状态，探索华夏地块和扬子地块在周边块体的强烈作用下，地块间的相互作用及深部运动模式，为华夏和扬子地块的壳幔耦合机制及动力学演化过程提供地震学依据。

华南块体位于秦岭-大别造山带以南、青藏高原以东，经历了多次强烈的板块拼贴、拉张裂解，并伴随多起构造岩浆热事件的演化，最终形成了由多个离散、不同性质微地块组成的统一的构造格局。本项目基于中国地质科学院地质调查工作项目“华南深部结构探测”项目的流动台阵资料，该台阵是目前华南块体内部最大且最密集的流动地震台阵。在此数据基础上收集、整理国家区域地震台网记录的地震波形数据，共同开展华南块体地震各向异性研究。本项目分别开展了剪切波分裂、接收函数以及噪声成像研究，获得华南块体地震介质各向异性，层析成像等构造特征。地震各向异性结构空间分布和深度分布揭示华南块体不同尺度地壳介质特征。研究认为华南块体地壳构造存在明显分区特征，这种特征与华南多块体拼合密切相关。其中，中上地壳介质的各向异性受到多个地质构造单元的区域构造应力共同约束，反映出复杂的地壳各向异性特征，剪切波分裂的时间延迟变化推测，华南块体内部各构造单元之间的碰撞挤压过程导致整体各向异性程度较弱。接收函数研究结果显示，地壳厚度自西北向东南逐渐减薄，地壳平均速度比自西向东呈现逐渐增加的趋势，显示出地块内部的构造差异。各向异性的空间分布特征显示华南块体地壳结构变形强烈，地块间存在明显差异。噪声成像结果显示，华南块体内部不仅相速度结构存在明显的横向不均匀性，方向各向异性也有显著差异，这种差异与块体内部相对独立的构造单元密切相关。