对青藏高原东缘高密度固定地震台站记录到的大量高质量到时资料进行反演研究,结果显示该区下方的地幔转换带存在明显高波速异常,且该高波异常东向延伸至小江断裂带,北向延伸至昆仑山断裂带,且腾冲火山下方及其它地区的上地幔深部存在明显低波速异常(图1),可能说明印度板块东向俯冲至地幔转换带,北向俯冲至昆仑山断裂带,腾冲火山作用可能与印度板块的东向俯冲密切相关。为证实这一作用,利用2011年6月20日和8月9日在云南腾冲发生的两次5.2级地震及余震的观测震相到时及波形互相关数据对5.2级双震及其余震序列进行重定位和双震全矩张量解,结果显示双震震中位于龙川江断裂的西侧,余震序列在深度上为一个倾斜的柱状体,且倾向腾冲火山区(图1);6月20日和8月9日5.2级地震均表现为体积缩小的闭合型破裂,均包含有明显的非双力偶成分,但后者包含的非双力偶成分相对明显减小(图2b和2c),说明腾冲5.2级双震及余震活动可能与火山下方的地壳岩浆作用密切相关,而龙川江断裂可能为热物质向上运移给予了良好通道。Pms震相各向异性结果显示,快波方向近似以腾冲火山为中心向四周发散, 这可能和上地幔热物质上涌在到达地壳后由于受上地壳介质的阻挡作用向四周发散有关(图3)。这些结果均证实了印度板块的东向俯冲引起了腾冲火山的热物质上涌等深层动力作用。
图1 青藏高原东部深部细结构
SCB,四川盆地;Alash,阿拉善地块;Slab,印度向缅甸弧下方的俯冲形态。白箭头表示可能的物质流方向
图2 (a)地震序列重定位结果;(b)5.2级双震全矩张量解;(c)5.2级双震震源类型图
图3 云南地区地壳各向异性特征
白色圆圈中心为台站位置, 各台站位置处的红色条棒为对应台站的平均分裂参数. 白色圆圈大小与分裂时差成正比, 红色条棒方位代表快波偏振方向. 蓝色为GPS速度场
该研究工作的主要完成人为雷建设、谢富仁、张广伟、孙长青等,相关成果已发表在:
《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》、《Geochem. Geophys. Geosyst》和《地球物理学报》上。
Lei, J., Li, Y., Xie, F., Teng, J., Zhang, G., Sun, C., & Zha, X. (2014). Pn anisotropic tomography and dynamics under eastern Tibetan plateau. Journal of Geophysical Research, 119(3), 2174-2198.
(http://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2013JB010847)
Lei, J., and D. Zhao (2016), Teleseismic P-wave tomography and mantle dynamics beneath