华北克拉通岩石圈有效弹性厚度及其各向异性

详细信息   

• 责任者：郑勇^c中国科学院测量与地球物理研究所大地测量与地球动力学国家重点实验室^d1978^f副研究员 ; 李永东 ; 熊熊
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2012
• 卷期：55^b11
• 关键词：岩石圈11^a华北地台20^a克拉通 ; 厚度 ; 密度 ; 小波变换 ; 各向同性 ; 理论模型 ; 反演问题 ; 构造应力场
• 页码：3576～3590
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c参79插图
• 分类号：1400
• 文摘期号：2013/06

摘要

华北克拉通是典型的克拉通破坏的区域，研究该区域的岩石圈有效弹性厚度(T_e)及其各向异性特征有助于了解华北克拉通的强度构造及破坏机制。作者根据空间分辨率为30″×30″的地形数据和由自由空气异常解算得到的完全布格重力异常数据，利用Fan小波分析方法计算了两者之间的相关性，并基于Forsyth理论和正交各向异性薄板模型计算了华北克拉通地区的岩石圈T_e和其各向异性分布情况。结果表明：(1)从各向同性T_e分布来看，华北克拉通岩石圈在东部、中部和西部存在着明显的差异。鄂尔多斯地块、河淮盆地的T_e值均较高；中华北克拉通、南北重力梯度带及鲁西隆起T_e值较低，约10～25 km；郯庐断裂带两侧T_e有非常大的差异，西侧的T_e明显小于东侧，推测郯庐断裂带在华北克拉通破坏过程中起着非常重要的作用；(2)从T_e的各向异性来看，不同块体T_e各向异性的大小或方向存在差异，并且研究区内地震大多分布在T_e各向异性大小或方向转变的区域；(3)从地震波SKS各向异性和T_e各向异性的比较来看，在华北克拉通西部阿拉善块体岩石圈变形趋于垂直连贯变形模式；鄂尔多斯地区各向异性源自历史构造事件的“化石”各向异性；山西裂谷带地区T_e的弱轴方向和SKS的快波方向平行，而在山西裂谷带南部的秦岭—大别区域，SKS快波方向和T_e弱轴方向相垂直，这可能与地幔热物质上涌等作用有关。此外，T_e各向异性与现今构造应力场间的相关性不明显，体现出华北克拉通复杂的构造应力特征。