南海瑞雷面波群速度层析成像及其地球动力学意义

详细信息   

• 责任者：陈立^c同济大学海洋地质国家重点实验室^e硕士 ; 薛梅 ; Le ; K.P. ; 杨挺
• 刊名：地震学报
• 出版年：2012
• 卷期：34^b6
• 关键词：瑞雷波 ; 速度结构11^a南海20^a面波 ; 板块边界 ; 岩石圈地幔 ; 深部构造 ; 软流圈 ; 层析技术 ; 成像 ; 反演问题 ; 波群速度 ; 地球动力学
• 页码：754～772
• 索书号：P263.066/208-1
• 图表：^c参46插图
• 分类号：1400
• 文摘期号：2013/06

摘要

南海处于欧亚板块、菲律宾海板块、太平洋板块和印度—澳大利亚板块的交汇处，其地质和构造作用十分复杂。通过面波群速度成像，给出了南海及邻区的三维横波速度分布并分析了其地球动力学意义。南海西部和南部新布设的地震台站使得利用单台法时路径覆盖比过去更好。特别是在华南地区，新的台站分布能够弥补该地区地震少且台站少造成的射线密度不够的缺点。首先运用多重滤波法得到南海周边48个台站周期为14～130 s范围内的基阶瑞雷波频散曲线图；接着通过子空间反演得到整个区域在不同周期时的群速度分布；最后通过阻尼最小二乘反演得到不同深度切片上的横波速度分布及不同纵剖面上的横波速度分布。结果显示：(1)海盆速度较高，且速度分布很好地勾勒出海盆的轮廓。浅层较高的横波速度说明海盆都具有洋壳性质，而深部较高的横波速度则可能对应扩张中心生成洋壳后残留的高速物质。不同海盆速度上的差异与它们的热流值和年龄大小一致。海盆下的高速异常在60 km以下消失，且在一定深度范围内由低速区替代。在低速区下200 km深度，在南海海盆观测到一条NE—SW走向的高速异常，可能与古俯冲带有关；(2)环南海出现明显的高速区，对应俯冲带特征，且这些高速区速度差异明显且有间断，说明俯冲带的非均质性和俯冲角度的差异；(3)在环南海高速区内侧(向南海侧)观测到不连续的低速区。在浅层，这些低速区反映了沉积层和地壳的厚度特征。在地幔，这些低速区可能对应于古太平洋俯冲带的地幔楔或者也可能反映了南海海盆停止扩张后残留的地幔熔融物质；(4)南海海盆岩石圈的厚度为60～85 km。