《中國大陸下方複雜各向異性的研究》是依託南京大學，由黃周傳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中國大陸下方複雜各向異性的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃周傳
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
中國大陸是由多個塊體經多期拼貼而成，經歷了多次構造變形，發育了十分複雜的各向異性結構。但現有SKS分裂的研究大都假設上地幔中只存在簡單的單層各向異性。為了充分揭示中國大陸下方複雜的各向異性特徵，本課題在前期研究的基礎上，利用中國國家台網中心寬頻固定台站記錄的地震數據，利用SKS波分裂方法從以下三個方面進行詳細地研究：
1、分析在中國大陸三種S波分裂計算方法的準確性和穩定性；
2、調查多層各向異性在中國大陸是否普遍存在，以及它們所反映的不同構造變形機制；
3、研究不同頻率段濾波對SKS波分裂計算結果的影響及其對研究地球內部結構的意義。
本課題對全面了解中國大陸各向異性結構具有重要的意義，能夠更好地為研究和探討中國大陸的地球動力學提供依據。
結題摘要
本項目利用SKS分裂方法研究中國大陸上地幔各向異性，著重研究討論各種SKS分裂方法的穩定性、不同濾波頻段對SKS分裂參數的影響、以及中國大陸下方可能存在的複雜的多層各向異性結構。通過理論測試與實際數據相結合的方法，對中國大陸SKS分裂與上地幔各向異性有了全新的認識。 首先利用生成的S波分裂理論地震圖，測試四種不同的方法，即旋轉相關（RC）方法、最小切向分量（SC）方法、最小特徵值（EV）方法及交叉褶積（CC）方法利用格線搜尋技術獲得S波分裂參數。結果表明存在噪聲時，RC方法不穩定，另個三種方法都能得到比較穩定的結果，但CC方法的耗時是其他幾種方法的5倍以上，數據量較大時，SC和EV方法是獲取SKS分裂參數的最佳選擇。 進一步地在SplitLab程式包的基礎上，發展了S波分裂方法的自動計算，大大減少了人工進行SKS分裂分析的工作量。利用S波分裂自動計算方法獲得了中國大陸48個寬頻帶固定台站共4583個有效的S波分裂結果。分析認為濾波頻率對結果有重要的影響，隨著頻率的降低，快慢波時差明顯增大。另外，研究發現寬頻段的S波分裂結果主要反演了高頻段信號的結果。 利用雙層S波分裂分析方法對48個固定台站的結果進行分析，發現部分台站存在雙層各向異性。下層各向異性快波方向主要為NW-SE向，與中國大陸整體的板塊運動方向一致，主要反映了軟流圈的各向異性；上層各向異性快波方向與主要構造邊界和造山帶一致，主要反映了岩石圈的各向異性。 此外，本項目利用P波各向異性層析成像方法，獲得了中國大陸岩石圈的方位各向異性，表明各向異性快波方向與構造邊界、活動斷裂及造山帶一致。中國東部岩石圈各向異性與SKS分裂結果差異明顯，表明SKS分裂主要反映了軟流圈的各向異性；中國西部岩石圈各向異性與SKS結果較為一致，表明岩石圈各向異性對SKS分裂的影響很大。 最後，利用ChinArray I期在雲南300餘個寬頻帶流動台站的記錄獲得了青藏高原東南緣的各向異性結構，發現快波方向在附近發生重要的轉變，從北部的NW-SE向突變為南部的近E-W向。南部SKS反映的地幔變形與該區地殼變形場一致，表明雲南中南部地殼上地幔是耦合的。SKS快波方向的轉變恰好發生在上地幔中北部高速異常向南部低速異常的轉變區域，表明該區域存在顯著的軟流圈流動，青藏高原的軟流圈物質通過雲南地區向中國東部流動。
