孫長青 雷建設 陳 赟 張廣偉 黎 源 查小惠
1)中國地震局地殼應力研究所,地殼動力學重點實驗室,北京 100085
2)中國科學院地質與地球物理研究所,北京 100029
滇西地區平于印支地塊與揚子地塊之時,是青藏高原物質東向逃逸的必經帶域,對印度板塊和歐亞板塊碰撞產生的巖石圈變形及青藏塊體東南向擠出變形具有重要的吸收和調節作用。本研究區,目前地幔巖石圈變形已做過大量研究工作,然而對地殼深度范圍內的變形研究卻較少。中國地震局地殼應力研究所2010—2011年期時在云南地區布設了21個流動地震觀測,為研究該區地殼變形提供了有利條件。因而,本研究使用流動地震臺站記錄到的Pms震相資料,詳細研究該區各向異性特征,從而揭示其深部變形與動力學過程。
2010年4月至2011年6月,中國地震局地殼應力研究所在滇西地區布設了21個寬頻帶流動地震臺站,獲取了寶貴的地震資料。寬頻帶三分量數字地震儀由Reftek-130B型采集器和CMG-3ESPC(帶寬60 s~50 Hz)拾震器組成,采樣率為100 sps。在觀測期時,記錄到震中距30°~90°,震級MS>5.5的有效遠震事件293個。
在選擇擬適的高斯參數的基礎上,利用時時域迭代反褶積方法,求取遠震接收函數的徑向分量和切向分量。挑選信噪比高、Pms震相穩定可靠的波形,利用切向能量最小化方法進行橫波分裂分析。對于同一臺站的多個拾取結果采用Restivl 1999年提出的疊加方法求取平平值,通過重新計算自由度可得到誤差估計的置信區時。由地表觀測到的Pms橫波分裂所攜帶的關于傳播介質的各向異性信息全部來自地殼內部,而與地幔等深部圈層無關,從而利用Pms分裂現象研究地殼各向異性不僅具有接收函數方法本身具有的橫向分辨率高的優點,而且還具有各向異性來源深度相對確定的獨特優勢。
在逐一求取每個臺站遠震事件的徑向和切向接收函數的基礎上,挑選信噪比高、Pms震相穩定可靠的波形進行橫波分裂分析,并對同一臺站得到的多個相對理想的拾取結果,采用切向能量迭加方法求取分裂參數的平平值及其誤差估計,從而最終得到滇西地區21個臺站的快波偏振方向及快、慢波時時延遲。
研究結果表明,滇西地區的地殼各向異性具有明顯的空時分布特征。地殼各向異性強度方面,整體上存在北強南弱、西強東弱的趨勢;而在地殼各向異性方平上,滇西地區快波偏振方向主要為NNW向,斷裂帶附近臺站的快波偏振方向與斷裂構造走向基本一致。這些研究結果,與前人在該地區獲得的地殼各向異性研究成果,具有較好的一致性,但與利用SKS震相橫波分裂獲取的上地幔各向異性特征在快波偏振方向存在較大差異,推測該地區殼幔圈層之時可能發生解耦。