青藏高原东北缘各向异性图像与深部物质形变

Tibet Plateau results from crust shortening, thickening and uplift following Cenozoic pushing northwards by Indian plate to Eurasian plate. Complex tectonic movement and deformation in the northeast front zone of Tibet Plateau result in occurrence of large earthquakes. Preliminary studies show lithospheric thickness is different under Qilian block, south Alax and south Ordos. The deformation seems different between the crust and the upper mantle in this zone. Seismic anisotropy can indicate the stress, deformation and motion in the crust and the mantle. The project plans to use near-field shear-wave splitting in the crust, teleseismic multi-phases calculation of anisotropy in the upper mantle, receiver functions anisotropy and anisotropic inversion by ambient noise surface wave. This project will obtain anisotropic image and build up a 3D anisotropic model in the northeast front zone of Tibet Plateau. Combining with anisotropic techniques of seismic body waves and surface waves, with surface motion and tectonic restraints, the project will detect deformation and motion style in the crust and the upper mantle in the northeast front zone of Tibet Plateau.

青藏高原是新生代以来印度板块向北推挤欧亚板块，引起地壳缩短、加厚、隆升的结果。青藏高原东北缘复杂的构造变形运动还造成大地震活动。初步证据显示，祁连地块、阿拉善南部、鄂尔多斯南部的岩石圈厚度明显不同，该地区的地壳和上地幔似乎有不同的变形特征。地震各向异性可以揭示壳幔深部介质的应力、形变和物质运动等特点。项目采用近场地壳剪切波分裂、远震多震相上地幔各向异性计算及接收函数的壳幔各向异性分析，结合噪声面波的各向异性反演，获得青藏高原东北缘深部各向异性图像，建立各向异性三维模型。项目采用地震体波和面波的各向异性分析技术，结合地表运动约束和构造信息，对青藏高原东北缘深部物质的形变与运动模式进行探索研究。

青藏高原是新生代以来印度板块向北推挤欧亚板块，引起地壳缩短、加厚、隆升的结果。青藏高原东北缘复杂的构造变形运动还造成大地震活动。祁连地块、阿拉善南部、鄂尔多斯南部的岩石圈厚度明显不同，该地区的地壳和上地幔似乎有不同的变形特征。地震各向异性可以揭示壳幔深部介质的应力、形变和物质运动等特点。. 采用近场地壳剪切波分裂分析技术，利用固定地震台站和流动地震台阵资料，获得了青藏高原东北缘上地壳地震各向异性及分区特征，得到了阿拉善地块、鄂尔多斯块体西缘、秦岭造山带等典型构造区的上地壳各向异性分布。利用布设的流动地震台阵SACHY的观测资料，获得了跨海原断裂带的剪切波分裂参数分布细节，解析了海原断裂带域的地壳各向异性分布特点。研究证实，深大走滑断裂对地壳各向异性和应力特征的影响很大，海原断裂带以北地区的银川地嵌快波偏振方向与海原断裂带周围及以南地区的快波偏振方向不同。结合地壳速度结构和泊松比反演结果，根据地震学特性的空间分布，证实海原断裂带是青藏高原东北缘的地壳边界。. 结合接收函数和远震S波分裂得到的壳幔各向异性，讨论了青藏高原东北缘地壳各向异性参数与岩石圈各向异性的一致性。根据得到的不同尺度不同含义的各向异性参数，鄂尔多斯块体西缘和祁连地块可能存在双层各向异性，其分界大致在上地壳底部，西秦岭造山带岩石圈可能存在多层各向异性的复杂图像。研究认为，岩石圈的垂直缩短变形是青藏高原东北缘的主要形成机制。. 利用背景噪声资料和远震面波得到青藏高原东北缘的地壳和上地幔Rayleigh波相速度和方位各向异性分布。结果表明，上地壳各向异性与区域断裂走向有很好的一致性，地幔岩石圈方位各向异性表现的介质变形与浅层短周期有区域性差异，揭示岩石圈可能存在多层各向异性。. 项目获得了径向各向异性三维结构初步结果，讨论了各向异性分布特征及其构造意义，探讨了青藏高原东北缘深部物质的形变与运动模式。