喜馬拉雅東構造結及周邊巖石圈變形特征?

常利軍 王椿鏞 丁志峰（中國地震局地球物理研究所，北京 100081）

喜馬拉雅東構造結及周邊巖石圈變形特征?

常利軍 王椿鏞 丁志峰
（中國地震局地球物理研究所，北京 100081）

?基金項目：國家自然科學基金項目（41474088, 41274063）資助。

喜馬拉雅造山帶是印度板塊與歐亞板塊相碰撞的結果，由于陸-陸碰撞導致的喜馬拉雅崛起過程已為許多學者所關注。喜馬拉雅東構造結位于喜馬拉雅造山帶東側，處于印度板塊、緬甸板塊和青藏塊體的陸-陸碰撞的核心部位，是青藏高原東南緣地形變化最劇烈、構造最復雜的地區，這里曾經在1950年發生察隅MS8.6級大地震，是開展地球動力學研究的天然實驗室。本文利用128個地震臺站分析的橫波分裂結果表征的地幔變形場與～3000個GPS和斷裂第四紀滑動速率數據得到的地表變形場數據聯合分析了東構造巖石圈變形特征。

橫波分裂的快波方向與地幔橄欖巖有限應變引起的晶格優勢取向（LPO）密切相關?？觳ǚ较蜈呄蚱叫虚蠙鞄r晶格的a軸。實驗室研究顯示，在缺少部分熔融或富含水的情況下，對于A-型的LPO，在簡單剪切變形中，橄欖巖的a軸平行于有限應變的最大剪切方向；在純剪切變形中，A-型橄欖巖的a軸平行于有限應變的拉張方向。由于簡單剪切下，地表瞬時最大剪切方向與有限應變最大剪切方向平行；純剪切下，地表瞬時最大剪切方向與有限應變最大伸展平行，與有限應變對應的快波方向將平行于地表應變瞬時最大剪切（伸展）方向。因此，在獲得地表瞬時連續應變率場的情況下，可以在每個觀測點計算最大剪切（伸展）方向，然后與觀測的快波方向作比較。

根據巖石圈變形模式方法，利用地表連續變形場預測了每個觀測點分別稱為左旋簡單剪切、右旋簡單剪切和純剪切的φssl，φssr和φps。并引入去除外部剛體旋轉分量的運動學渦度來確定每個測點的巖石圈變形類型。圖1(略)顯示了預測的快波方向φc和測量的快波方向φ之間的比較。東構造結內部測量的快波方向基本為NE-SW方向，其周邊的快波方向圍繞東構造結呈現出順時針旋轉的趨勢。比較預測的快波方向φc和測量的快波方向φ（圖略），在30°N以北的高原內部，φ可以被 φc=φssl成功地預測；在26°N和28°N之間的大部分測點，φ可以被 φc=φssr成功地預測；在28°N和30°N之間的區域，表現出復雜的變形特征，大部分測點表現為純剪切變形，部分測點表現為左旋簡單剪切變形和右旋簡單剪切變形，其中在94°E和96°E之間的南迦巴瓦地區，φ不能被φc=φps或φc=φssl成功地預測，它們之間的平均角度差為60.8°。總體上，在構造結周邊存在兩個過度變形帶：在30°N附近由左旋簡單剪切變形到純剪切變形；在28°N附近由純剪切變形到右旋簡單剪切變形。

位于金沙江縫合帶和班公-怒江縫合帶附近的快波方向平行于縫合帶，在北部W*k～1，中部W*k～0，南部W*k～-1，很好地對應了北部高原內部受到左旋走滑斷裂的影響和南部云南地區受右旋走滑斷裂的影響，中部則受到東西擠壓和南北拉伸作用導致的純剪切拉伸變形。去除南迦巴瓦地區的測點，在東構造結周邊，預測的和測量的快波方向之間的平均角度差減小到11.7°，表明該東構造結周邊巖石圈變形為垂直連貫變形，且地表構造走向、地表運動速度場和快波方向表現出的一致性進一步說明該區域巖石圈變形屬于殼幔耦合機制。然而，在東構造結的南迦巴瓦地區，快波方向的預測值和測量值之間的角度差平均值為60.8°，且表現出與周邊不同的各向異性特征，不符合垂直連貫變形模式，這種復雜變形特征很可能是由于印度板塊的俯沖引起的。