论文部分内容阅读
本文利用2007年5月至2009年6月期间的INDEPTH-Ⅳ天然地震观测数据和北京大学东昆仑台阵数据,在青藏高原北部定位了400个区域地震。这些地震在横向空间上连续分布于整个研究区域内,这与青藏高原岩石圈连续变形的假说相吻合。精确定位表明这些区域小地震均发生在上地壳,深度集中在0-15km,没有深于30km的地震。这些观测强有力的证明了该地区中下地壳(30-60km)流变性质较强,无法积累弹性应力。青藏高原北部上地壳的发震层比藏南地区厚,可能反应了两个区域中上地壳流变性质的差别--北部含水较少,南部含水较多。而青藏高原北部中下地壳及地幔地震的缺失则与前人提出的该地区岩石圈地幔剥离导致软流圈上涌的模型一致。与藏南地区相反,没有任何地震分布的证据表明该地区有任何形式的大陆俯冲。
我们利用2008年2月至2009年4月期间在雷州半岛Le-Muse天然地震观测数据和2009年至2010年6个月的海南省地震局固定台站数据,采用接收函数方法研究雷琼地区地壳及上地幔结构,寻找海南地幔柱的证据。接收函数偏移成像结果表明,雷州半岛及海南岛北缘Moho显著加深,在雷州半岛中部到达最深,比紧邻的华南板块和海南岛大部地区深15km。地壳增厚区域与地表玄武岩出露范围正好对应,可能是地幔柱引起的岩浆上涌加厚了雷州半岛地壳。在雷琼地区以东海域下方,地幔转换带明显减薄,其顶界深度约为425km,底界深度约为650km,说明该地区上地幔较热,有力的支持了地幔柱的存在。根据前人得到的矿物相变数据,估算海南地幔柱温度比周围高约200℃。此外,剪切波速度结构反演结果表明,雷州半岛上地壳呈现高速异常,下地壳为低速异常,Moho面附近速度变化较平缓,而紧邻的华南板块和海南岛中部没有这些异常。这也可以解释为地幔柱上涌导致基性岩浆岩喷出、侵入,使上地壳速度偏高,而地幔柱熔融导致下地壳速度偏低。