基于橫波分裂、GPS和斷裂第四紀滑動速率數據研究中國大陸及鄰區巖石圈/軟流圈動力學特征

常利軍

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

的距離使得中央斷裂和前山斷裂之間發生同步地表逆沖破裂的風險相對較高，這很可能是導致汶川地震中出現同震地表破裂的一個重要原因。

關鍵詞龍門山斷裂帶；汶川MS8.0地震；鏟形逆斷層；平行逆斷層；數值模擬

中圖分類號：P315；

文獻標識碼：A；

doi：10.3969/j.issn.0235-4975.2015.02.011

（作者電子信箱，連尉平：tab@seis.ac.cn）

基于橫波分裂、GPS和斷裂第四紀滑動速率數據研究中國大陸及鄰區巖石圈/軟流圈動力學特征

常利軍

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

中國大陸及鄰區位于歐亞大陸東南部，4個重要的板塊強烈交互作用，東部受到太平洋板塊和菲律賓海板塊的俯沖作用，西部受到印度板塊的碰撞作用，形成了諸多俯沖帶、造山帶及數千千米的大陸離散變形帶。因此，中國大陸及鄰區是開展地球動力學研究的天然實驗室。提高對巖石圈和軟流圈變形特征的認識對理解中國大陸及鄰區的動力學含義具有重要意義。本研究將通過聯合地表變形場和地幔變形場來分析中國大陸及鄰區的巖石圈殼幔耦合程度和軟流圈的地幔流特征。

本研究收集了位于中國大陸及鄰區的寬頻帶固定和流動地震臺（共1 800個臺）記錄的XKS（SKS，SKKS，PKS）波形資料，采用最小切向能量的網格搜索和疊加分析方法測量了每個臺站的各向異性參數，即快波偏振方向和快、慢波時間延遲，并利用他人在區域內的993個寬頻帶地震臺站得到的橫波分裂參數，一起組成表征地幔變形場的數據集；并利用發表的約3 600個GPS和斷裂第四紀滑動速率測量數據，采用連續樣條函數方法求取了中國大陸及鄰區的地表連續變形場（速度場和應變率場）。

根據應變率分布和巖石圈構造特征，按照高應變率和厚巖石圈區域采取巖石圈變形模式分析，定量求取和確定每個測點的巖石圈變形類型（左旋簡單剪切、右旋簡單剪切和純剪切變形），通過預測的橫波分裂參數與實測參數的對比來確定巖石圈殼幔力學耦合程度。研究結果表明，大部分地區符合垂直連貫變形模式，屬于殼幔耦合特征，如青藏高原、天山造山帶、阿爾泰造山帶、臺灣造山帶、琉球島弧等構造單元，但在印度板塊和歐亞板塊陸-陸碰撞帶——喜馬拉雅碰撞帶、日本和穩定的四川盆地、塔里木盆地等區域，可能由于板塊俯沖導致的復雜構造變形或一種古老的“化石”各向異性并不符合垂直連貫變形模式。

在低應變率和薄巖石圈區域采用簡單軟流圈變形模式分析，假設各向異性是由于巖石圈底部和軟流圈之間的運動速度差異引起的?；陬A測的地幔流和地表速度場模擬的快波方向與XKS波分裂快波方向之間的比較，通過迭代反演確定了最佳地幔流。研究結果顯示，長白