小江断裂带及周边区域壳幔三维速度结构研究

小江断裂带是青藏高原重要的东南部边界，是我国著名的强震活动带。本项目利用在小江断裂带布设的宽频带密集流动地震台阵和周边地区的固定地震台站的观测资料，采用噪声层析成像获得研究区群速度纯路径频散曲线，通过与接收函数的联合反演得到该地区岩石圈S波速度结构；通过接收函数偏移成像获得地壳、上地幔一级间断面特性及深度分布；利用区域地震波走时资料和远震走时资料，通过走时层析成像获取地壳、上地幔P波三维速度结构；利用SKS分裂获得该地区上地幔各向异性分布，重点研究青藏高原东缘两种不同壳幔变形模式过渡区的上地幔各向异性变化特征。综合利用多种研究结果，揭示主要构造单元之间的深部边界和速度结构差异，获得有关青藏高原东南缘深部结构的认识，为小江断裂带强震活动深部动力机制、不同壳幔变形模式在过渡区的相互作用、以及青藏高原动力学研究等提供重要的基础资料。

小江断裂带是我国著名的强震活动带。作为青藏高原重要的东南部边界，小江断裂带在青藏高原物质的侧向逃逸中具有十分重要的作用。本研究利用流动和固定地震台站的观测资料，采用多种地震学方法揭示了该地区比以往结果具有更高分辨率深部速度结构，获得了一些与该地区动力学演化过程有关的新认识。区域地震走时层析成像研究结果表明，小江断裂带主要为低速异常。在中下地壳，小江断裂带北部和南部主要为高速异常。远震P波走时层析成像揭示，在青藏高原东部及东南部200km以上的壳幔速度主要为低速，其东部的四川盆地下方为明显的高速异常。攀枝花附近存在较小范围的高速异常，腾冲附近的低速异常可延续到300km深。四川南部和云南区域的地幔转换带中呈现高速异常，并且该异常在云南西部地区可延伸至下地幔。我们推测，小江断裂带中部的低速异常与深部热作用有关；攀枝花附近的高速异常可能与晚古生代地幔柱活动有关，它的存在对青藏高原物质向南逃逸起到了一定的阻挡作用，可能是导致川滇活动块体北部次级块体快速抬升的重要因素；南部顶界面向北倾斜的高速异常体对川滇活动块体向南滑移起到了进一步的阻挡作用，导致其上覆的中上地壳低速异常区发生较强的变形和强烈的地震活动。通过SKS资料分析揭示了小江断裂带附近地震波快波方向的变化细节。采用接收函数CCP叠加技术清晰地揭示了地壳及上地幔过渡带速度间断面的分布特征。采用噪声层析成像、地震面波层析成像、接收函数与面波联合反演等，研究了小江断裂带及青藏高原东南缘地区的S波速度结构。认为源自青藏高原的物质流动可能在地壳内部和上地幔两个不同深度受到阻挡，并导致不同的横向扩展。在安宁河-则木河-小江断裂带、红河断裂带、小金河断裂带这些滑动速率较快的断层带下方，上地幔存在低速异常，表明这些断裂带向下可延伸至上地幔。本研究揭示出小江断裂带及青藏高原东南缘地壳和上地幔介质的高分辨率复杂速度结构图像，为该地区深部动力学研究提供了新的重要信息。有关芦山地震的研究为地震的余震趋势判定、地震构造研究提供了重要依据。