红河断裂带与小江断裂带交汇区域上地壳地震各向异性

来源 :中国地震局地震预测研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a200638012
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南北走向的小江断裂带与北西向延伸的红河断裂带是一级块体边界,在川滇块体南部交汇形成应力集中的锐角区域。该区域也是印度板块和欧亚板块碰撞作用导致青藏高原物质逃逸的重要区域。地震各向异性是研究壳幔介质变形、深部物质运移和岩石圈动力演化等特征的重要依据。S波穿过地壳各向异性介质时,获取的分裂参数可以指示区域应力方向和复杂构造形态。中国地震局地震预测研究所于2017年12月在川滇块体南部布设了跨越一级块体边界的流动线性宽频带地震台阵(HX-Array)。本研究利用HX-Array流动地震台阵(2017年12月至2019年10月)和中国地震台网的固定地震台站(2012年1月至2019年10月)记录的小震波形数据,使用S波分裂系统分析(SAM)方法,获取红河断裂带和小江断裂带交汇区域地震各向异性空间分布特征,分析其与构造、应力的关系,结合多种观测资料,讨论断裂形态、深浅构造变形和深部动力演化等科学问题。研究结果显示,快S波偏振方向表现明显分区特性,与局部构造密切相关。沿HX-Array流动台阵测线,大致以易门地区台站HX09为界,上地壳各向异性可清楚地分为测线东、西两段。HX-Array测线东段,跨越小江断裂带南段,各台站下方快波方向一致性很好,优势方向主要为NE,与断裂走向、区域主压应力方向均不一致,似乎不受小江断裂带的影响,揭示华南地块对川滇块体的直接影响可能越过小江断裂带,到达断裂带以西的易门附近。HX-Array测线西段,横跨红河断裂带和澜沧江断裂,NW向优势快S波偏振方向与区域主压应力方向和断裂走向一致。红河断裂带两侧,快波优势近NW向,推测这个狭窄区域内的上地壳各向异性主要受沿断裂带走向排列的矿物控制,这种构造形态也影响了应力场形态。澜沧江断裂以西,NW向的快S波偏振方向指示了原地主压应力方向。在HX-Array测线以南,主要围绕着小江断裂带南端与红河断裂带交汇处,固定地震台站快S波偏振方向较为复杂,但优势方向为近NS,平行于区域主压应力方向,展现了复杂构造及区域应力的共同作用。结合背景噪声方位各向异性、接收函数Pms波各向异性以及XKS(SKS,SKKS,PKS的统称)波分裂资料,本文推测研究区内上、下地壳以及壳幔可能存在多种变形机制。澜沧江断裂以西,这个小区域内可能为上、下地壳解耦,壳幔解耦的复杂运动模式。红河断裂带两侧,地壳可能形成了变形一致的小区域,具有整体化、固结化特征,说明作为可能贯穿地壳的红河断裂带对周围介质具有强烈的控制作用。小江断裂带南段及两侧,上地壳与全地壳各向异性的快波方向一致,但与构造走向、应力方向均不相同,而与下地壳方位各向异性快波方向一致,推测由于受到华南块体东西向的强烈作用,该区域可能存在分层各向异性,导致上地壳主压应力方向为NE的局部应力场。有一个值得注意的现象,在红河断裂带和小江断裂带两侧台站下方,上地壳和全地壳的快波方向分别具有很好的一致性,说明这两条深大断裂带可能在横向和垂向上均具有较大的控制范围,对地壳各向异性产生了显著影响。根据区域断裂分布形态和结构特征,本文推测这两条大断裂带下方上地壳各向异性分别受NW、NE向定向排列裂隙控制,在本文研究区域已经闭合(或闭锁),形成变形一致的局部特征。由于印度板块与青藏高原推挤以及华南块体阻挡的共同作用,红河断裂带和小江断裂带的影响范围在易门地区相会,导致各向异性形态在这里形成分界,形成了复杂的应力环境,即复杂的构造和应力引起了各向异性的复杂变化。本研究表明,密集地震台阵的各向异性研究能够提供更清晰的块体构造信息,可揭示红河断裂带与小江断裂带交汇区域复杂的上地壳各向异性、应力与变形的空间分布特点。由于本研究仅依据公开的地震目录资料选取数据,使用的流动台站观测数据相对较少,得到的只是初步认识,后期将开展微震识别挖掘更多数据开展更深入研究。
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