利用噪声层析成像研究华北克拉通中<bold>-</bold>西部南段及邻区祁连造山带地壳<bold>S</bold>波各向异性速度结构
摘要
利用跨越华北克拉通中-西部南段及邻区祁连造山带的宽频带密集流动地震台阵共64个台站约一年的连续记录, 采用地震背景噪声层析成像方法, 获得了台阵下方5~35s的Rayleigh面波和5~30s的Love面波相速度分布, 并进一步反演获得了地壳SV、SH波速度和径向各向异性(2×(<italic>V</italic><sub>sh</sub>−<italic>V</italic><sub>sv</sub>)/(<italic>V</italic><sub>sh</sub>+<italic>V</italic><sub>sv</sub>))结构图像. 我们的研究结果显示, 研究区地壳速度结构存在明显的区域差异. 克拉通中部南段地壳结构变化复杂, 广泛存在壳内低速体, 可能是在中-新生代构造和岩浆活动中被改造的反映. 陕西-山西裂陷区及附近区域的下地壳至壳幔边界表现出强的正径向各向异性特征, 可能与中-新生代地幔基性-超基性铁镁质物质底侵有关. 克拉通西部鄂尔多斯块体地壳结构相对简单, 与其稳定的克拉通构造属性相吻合. 该地区浅层为东薄西厚的低速且西向单斜结构, 可能与鄂尔多斯显生宙时期的整体掀斜以及晚白垩世以来遭受的强烈差异剥蚀有关; 中-下地壳速度较高, 不存在显著壳内低速体, 并表现为大尺度的正径向各向异性特征, 可能还保存了鄂尔多斯块体早期形成时的结构特征. 结合前人对华北克拉通北段的研究结果, 我们发现克拉通中-西部的南、北段地壳结构相似性和差异性并存, 推测可能与克拉通形成之前和形成之后, 南、北段各自经历不同的构造过程有关. 在克拉通以西的祁连造山带, 中地壳存在一近水平且自西向东逐渐减弱的低速层, 可能反映该区域受新生代青藏高原东北缘侧向生长的影响, 在强烈的挤压构造背景下地壳内部发生了垂向叠置和强烈的韧性变形, 且不支持与青藏高原中下地壳流有关.