欧亚板块与菲律宾海板块碰撞构造--台湾海峡及邻区地震波层析成像
摘要
中国大陆东南边缘位于欧亚大陆板块和太平洋菲律宾海板块的接合地带,地质构造独特,尤其以中-新生代滨太平洋陆缘活动带强烈的构造岩浆活动著称,它记录了多期板块聚合离散的过程.台湾是我国唯一处于现代沟- 弧- 盆体系内的地区.台湾造山带是全球现今正在进行着的最活跃的大陆板块与大洋板块碰撞造山带,是研究洋-陆板块碰撞/俯冲过程的最佳野外实验室.中国大陆东南边缘地壳上地幔结构,不仅揭露了该区复杂的构造演化结果,也记录并展示着正在进行的洋-陆碰撞过程中丰富的地学现象.台湾岛北部的火山区,低速特征从地表一直延深到60km深度。在福建省的明溪和牛头山地区,低速特征分别一直延深到60km和200km。在25km到100km深度切片上,可以看到福建沿海地区存在明显高速异常,这个异常体在其他人的Sn波和P波的层析成像结果中都有体现。另一个明显的高速异常位于台湾东部的上地幔,直到100km深度。对照深部地震震中位置,解释这个高速体是菲律宾大洋板块的大洋岩石圈。多数的近震和区域地震层析成像结果认为东倾的欧亚板块存在于台湾南部和中部。台湾造山机制正是欧亚板块俯冲的结果。中国南海板块正沿着马尼拉海沟在台湾南部俯冲到菲律宾大洋板块之下。俯冲的南海板块拖动欧亚板块岩石圈俯冲到台湾板块之下。这可以解释为什么大陆板块能够俯冲到大洋板块之下。范围从100km到400km,位于菲律宾大洋板块之上的上地幔P波低速异常,推测是由于菲律宾大洋板块俯冲过程中脱水所致。在中国大陆和台湾海峡,菲律宾大洋板块和欧亚板块之下的低速异常,可能是与板块俯冲有关的热的软流圈物质上涌所致。花莲火山地区的低速异常一直延深到400km深度,暗示了该处为在台湾中部欧亚板块被向北俯冲的菲律宾大洋板块所撕裂形成了软流圈物质上涌的通道。