鄂尔多斯块体及周缘壳幔各向异性研究

地震各向异性测量是研究壳幔形变的有效方法之一。针对鄂尔多斯块体表现出与周缘和华北克拉通中东部不同的构造特征，本项目拟收集位于鄂尔多斯块体及周缘的宽频带固定地震台站资料（共180个台），对台站记录的SKS波形资料采用最小切向能量的网格搜索和叠加分析方法求取上地幔各向异性参数。为了分析地壳对SKS波分裂的影响，用PpSms波形（Moho面反射波，可以反映整个地壳的各向异性特性）资料采用相关算法求取的地壳各向异性参数来约束。通过SKS波和PpSms波的综合分析研究，我们可以得到鄂尔多斯块体及周缘完整的壳幔各向异性结果图像，进而分析这一区域壳幔形变特征，并结合大地测量（GPS）、地壳应力场、断裂等地质与地球物理的研究成果，探讨鄂尔多斯块体周缘的地震成因、不同圈层耦合关系，以及不同块体相互作用等大陆动力学问题。

地震各向异性测量是研究壳幔变形的有效方法之一。为研究鄂尔多斯块体及周缘的变形特征，本项目收集了位于鄂尔多斯块体及周缘的宽频带固定和流动地震台站资料（共180个台），对台站记录的SKS波形资料采用最小切向能量的网格搜索和叠加分析方法求取上地幔各向异性参数。为了分析地壳对SKS波分裂的影响，用PpSms波形资料采用相关算法求取地壳各向异性参数来约束。通过SKS波和PpSms波的所得到的各台站快波偏振方向和快、慢波时间延迟，我们得到了鄂尔多斯块体及周缘的壳幔各向异性结果图像。从得到的结果来看，由PpSms波分裂得到的时间延迟远小于由SKS波分裂得到的时间延迟，说明由SKS波分裂得到的各向异性主要来自地幔，地壳的贡献很小。在鄂尔多斯块体西缘和北缘，各向异性的SKS快波方向为NW-SE方向，一致性较好；在块体南缘，主要是NWW-SEE和近EW方向；在块体东缘总体表现为近EW方向，间有NEE-SWW方向和NWW-SEE方向。在块体内部，快波方向在北部是近NS方向，而南部则是近EW方向。鄂尔多斯块体内部的快、慢波的时间延迟平均值小于其周缘地区。通过分析研究区各向异性特征，认为构造稳定的鄂尔多斯块体内部的各向异性主要来自于古老的华北克拉通保存的“化石”各向异性；青藏高原东北缘向NE方向的推挤，造成岩石圈NW-SE方向的拉张伸展，鄂尔多斯块体西缘和北缘下的上地幔物质沿NW-SE方向发生了变形；在鄂尔多斯块体南缘，刚性的华北块体和扬子块体碰撞作用，使得各向异性快波方向平行于两个刚性块体的碰撞边界和秦岭造山带的走向。结合该区域绝对板块运动和速度结构研究，认为在秦岭造山带下可能存在一个青藏高原物质东流的地幔流通道；在鄂尔多斯块体东缘的汾河地堑和太行山，相对复杂的各向异性特征可能由于西太平板块俯冲、区域伸展构造、造山运动等共同作用引起的。对于YCI台的结果符合双层各向异性模型，上层各向异性归功于古老克拉通保留的“化石”各向异性，下层各向异性则受到了青藏高原东北缘NE方向推挤导致的岩石圈NW-SE方向的拉张伸展作用。通过该区域各向异性快波方向与全球定位系统（GPS）的观测结果的对比分析，鄂尔多斯块体的周缘壳幔变形符合垂直连贯变形模式，而其内部变形复杂，有待进一步研究。