剪切波分裂方法在青藏高原东北缘的应用

剪切波分裂方法在青藏高原东北缘的应用陈天仕(西北大学地质学系，陕西西安710069)V 〇1.43,N 〇.l l (T l»i 第43卷第 11 期Nov.，2017_____________________________________________Sichuan Building Materials _________________________________________2017 年 11 月摘要：青藏高原东北缘具有复杂的壳幔结构和多样的岩石 圈构造样式，成为探讨大陆岩石圈构造变形与深部动力学过 程的关键场所。

地震波各向异性是地球内部的一个基本属 性，地球内部广泛存在各向异性，而地震波各向异性是了解 壳幔形变的一种有效方法。

研究S 波分裂的方法有多种：接 收函数、体波走时、面波各向异性以及剪切波分裂方法。

其 中，剪切波分裂方法因其横向分辨高、对小尺度结构比较敏 感等优点已成为研究地球内部各向异性的最有效方法之一。

本文主要对剪切波分裂的方法进行简要阐述，总结了近些年 来青藏高原东北缘上地幔各向异性研究的一些成果。

关键词：青藏高原东北缘;剪切 &深部各向异性中图分类号:P 315文献标志码:A文章编号：1672 - 4011 (2017) 011 - 0074 - 02D 01：10. 3969/j . issn . 1672 -4011. 2017. 011. 037B前言世界屋脊—— 高原，是全球不同块体相互作用最为强烈的地区 。

自45 Ma 以来，印度板块与欧亚板块碰撞造成了青藏高原的强烈隆升且不 外 ，高不断地向北或北东 成 高原东北缘的 的增厚，并东北 部具有强烈的构造变形。

高深部构造变形的研究，前人用 异性特 了 的研究（李永 ，2006)王镛等，2007;张 ，2013)王，2013)。

异性是部物质所具有的特性，众所 ， 在 部异 沿着不 传播时速度不同，地球内部不同深度各向异性成因不同。

一般 为， 幔 异性是由 幔 的形变使得矿物晶格( 是 体） 列成的（LiB > P G .，1996)，究其本质原因，是地球内部应力相互作用。

因此，地 异性可以反 部的应力变形，从而为研究地部的动力学 提供 的约束。

分裂 是研究 部 异 最有 的 。

本分裂进行 ，并总结了近些年来前人利用该 高原东北缘的研究进展。

1剪切波分裂方法分裂是研究深部异 最有的 。

穿 异 层时会分裂成两个偏振方向正交的分量，并且这两个分量具有不同的速度 ( * )， 现象类似光的双折射。

异性的强度和 层的厚度 了快、 的 差，不 型的L 波可以提供 部不同深度的 的 异性特征。

衡收稿日期:2017 -07 -11作者简介：陈天仕（1991 -"，男，山西浑源人，在读硕士研究生，主要研究方向：剪切 。

量大陆上地幔的各向异性特征主要是利用穿过液态外核的SKS、SKKS ，是由 的特性所 的。

这些震相波从震源产生后，穿过核幔 进入液态外核传播时只剩下P 波， 次 幔 进入到 幔时， 是异性的，那 记录中不仅会有SV 成分，而会有SH 成分，流动台站记录到的是快、 差以及最初地震波偏振的极化 。

选用的SKS、SKKS 的震中在85。

〜135。

，可以近台站入射，这样方便计算偏振化方和快、 差的 。

SKS 波分裂是分裂用以研究幔的异性特征，进而反映区的动力学背景。

常用的 分裂 有 关法（简称PC 法）、切向最小能量法（SC 法）、多通道法、特征值法（EV 法）、交 。

年，国外专家对不同的方法做了 的研究，认为最小能量的 是处 据最稳定的方法（王棒镛等，2014)。

是它也有缺点，就是更易受到台站下方复杂的各向异性影响。

Uiiestefeld et al (2007 )提出了 spitlab 方法，它同时利用旋转相关法、切向最小能量法以及 特征值 来计算分裂 ，可以更好地得到更 的结 。

#剪切波分裂方法在青藏高原东北缘的应用随着布设在青藏高原东北缘的流动台站的不断增加，其 研究也在不断深入， 高东北缘的深部结构与构造变形的研究已成为一个研究 ，不断深 研究 高原东北的深部结构与构造变形，有助于我们理解 高原的构造化 。

人 用 分裂 高 东北圈及其软流圈的变形做了 的研究（李永 ，2006;王椿镛等，2007;Li et al .，2011)。

着 在青藏高原东北缘的流动台站不断的增加，前人利用SKS 分裂的 东北缘的 幔的 异性进行了详细的研究（L i et al .，2011;张 ，2013)。

的研究结果表明该地区上地幔中其快波方向大致为NU - SE 或 NUU - SEE 向，这与区域内主要断裂带走向以及GPS 测得 的结果一致， 研究表明，区 有顺时针的 （王 ，2013)。

尽偏振化以及 的趋结果比较 ，但是在其产生的解释在争议。

许学 结 区 G P S 的 度和幔 异结 比分析 高原东北 幔 异 为，其下方壳幔变形 垂 贯变形（王椿镛等，2007)，另外，有学者利用S 波分裂方法研究东北 幔的 异 ‘认为，有些地区（如西宁）其快波偏振方向存在两个方向 (N U 向和NE 向），结区 其 结果分析，认为其下 区壳幔可能是解耦的（L i et al .，2011)。

另外，有学结合SKS 波分裂结果、异性特征以及区G P S算得到的速度场，分析了该地区异性特征及其形成机• 74 %第43卷第11 期 f h丨v£ 讨V〇1.43,N〇.l l 2017 年11 月____________________Sichuan Building Materials_____________________Nov., 2017制，得到了 高原东北 幔是解耦的结论（王，2013)。

此外，许学者的研究结果表明区 、慢差存在差异，常利军等（2008)研究东北缘的走时差为0.17 〜1.15 6,而Liet A(2011)得到的结果为0-〜0.9 6。

3其他方法在各向异性特征研究中的应用远震SKS分裂方法虽然可以很好地计算上地幔的各向 异性，但是 及其壳幔介质的 异性却很难获取准，是由于SK S到的 异反映的是从核幔 到台站下方的整体效应，而的异性贡 ：小，因而难以获取（Silver et A，1996)。

有一些地球物理方 可以的各向异性，比的S波、Ps转换震相以及接 。

前人用了东北缘下方地壳的走时差，其结果表明，分裂时间平均为0.1〜0—5 s(常利军等，2010)石玉涛等，2013;C hen et al.，2013)。

M cN am ara et al(1994)用Ps转换 到青藏高原的走时差为0.17〜0.26 s。

C hen et A(2013)利用接收函数得到 高构造单元的Pms分裂的平 间，其川区达到0.23 s，松潘-甘孜地块是0.20 s，其他地区为0.17 s。

这与 上述学者的结 本。

近些年，学用直达S波计算了青藏高原东北部地壳各向异性走时差为0.1〜0.2s (常军等，2010;，2013)。

4总结总结前人的研究结果，笔者发现，高原东北缘岩石圈及 其软流圈 在异性，幔其为NU-LE或NUU-LEE向，这与区域内主要断裂带走向以 及R P L的结果一致并 的研究表明区向有顺 的。

而到的快、慢偏 差反映的异在圈，不的学到的 幔的差结果略有差别，基本在1s左右。

高东北缘的异性成因目 在争议，主要有 解释：圈的垂贯变形和壳幔解耦，需进研究。

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