南北地震带滇西南地区地壳速度结构与构造研究: 勐海-耿马-泸水深地震探测剖面结果
摘要
位于南北地震带南段的滇西南地区是中国地质构造运动和地震活动较为强烈的地区之一. 该区的地质构造背景和深部物理场特征研究是重要的基础科学问题. 2013年, 在滇西南地区完成了一条长600 km的勐海-耿马-泸水深地震宽角反射/折射和高分辨地震折射联合探测剖面, 利用获得11次爆破地震记录截面上6组清楚的壳内P波震相, 采用有限差分反演和射线走时正演拟合技术构建了该区的基底速度结构和地壳二维P波速度结构模型. 结果显示: 沿剖面地壳厚度由南向北逐渐加厚, 基底形态呈现出明显的横向起伏变化, 在南汀河断裂带附近, 基底结构呈现出凹、隆相间的变化形态, 基底埋深最浅处约为1.0 km, 在腾冲与澜沧附近, 基底埋深约为5.0 km. 该区中、下地壳速度总体呈现出随深度的增加而增大的变化特征, 在块体边界和断裂构造带的下方, 速度等值线出现明显紊乱和P波速度的突变. 本区莫霍面深度由南向北逐渐加深, 且横向起伏变化较大, 莫霍面最浅处位于勐海附近, 其深度约为32.0 km, 最深处位于腾冲附近, 深约40.5 km. 在耿马与永德之间, 莫霍面出现快速上隆和下凹的明显变化, 其变化幅度约为4.0 km. 在南汀河断裂带、龙陵-瑞丽断裂、大盈江断裂和腾冲火山区的下方, 基底速度结构、地壳二维P速度结构、剖面平均速度分布和壳内界面展布还出现从基底至莫霍面顶部的明显变化, 显示出断裂构造带下方的地壳速度和介质物性与其两侧的地壳物质具有明显的差异, 暗示这些断裂不但具有一定的规模, 而且可能延伸至下地壳或上地幔顶部. 该区地震主要发生在10~20 km的深度范围内, 且地震活动呈现出与壳内介质速度差异、断裂带分布的相关性. 研究结果可为分析研究滇西南地区地震活动的深部构造背景、地震精确定位、构建发震构造模型等提供重要的壳幔结构数据, 为评价该区的地震危险性和防震减灾规划的制定提供重要参考.