唐明帥鄭 勇葛 粲王海濤冀戰(zhàn)波孔祥艷魏 斌李志海新疆維吾爾自治區(qū)地震局，烏魯木齊 830011中國科學院測量與地球物理研究所大地測量與地球動力學國家重點實驗室，武漢 430077合肥工業(yè)大學，合肥 230009

帕米爾東北緣地殼結(jié)構(gòu)的P波接收函數(shù)研究

唐明帥1）鄭 勇2）葛 粲3）王海濤1）冀戰(zhàn)波1）孔祥艷1）魏 斌1）李志海1）
1）新疆維吾爾自治區(qū)地震局，烏魯木齊 830011
2）中國科學院測量與地球物理研究所大地測量與地球動力學國家重點實驗室，武漢 430077
3）合肥工業(yè)大學，合肥 230009

帕米爾東北緣位于天山褶皺帶、西昆侖造山帶和塔里木盆地3個構(gòu)造單元的銜接地帶，是我國大陸受板塊動力作用最強烈的地區(qū)、也是我國地震活動最頻繁的地區(qū)之一。弧形的帕米爾高原和近EW向的天山為該地區(qū)的隆升單元，獨特的構(gòu)造特征和現(xiàn)今仍然活躍的構(gòu)造運動使帕米爾東北緣在大陸動力學和造山帶變形研究中占據(jù)非常重要的地位。關(guān)于研究區(qū)造山帶隆升的動力學機制，目前提出了多種模型。

這些模型各有其合理性，但任何一種模型都面臨解釋一些地質(zhì)問題或構(gòu)造過程的局限。要全面認識帕米爾東北緣的盆山接觸關(guān)系和造山帶隆升的動力學過程需要來自更多學科和領(lǐng)域的研究及觀測證據(jù)。

盡管不同模型強調(diào)的機制各不相同，但其共同之處就是所有模型的動力學過程都伴隨著地殼的縮短和變形。地殼厚度是描述地殼結(jié)構(gòu)及其演變的重要參數(shù)，記錄了地殼生長與經(jīng)歷的地球動力學過程，是人們認識地球演化的關(guān)鍵證據(jù)。同時，地殼在縮短和變形的過程中，會伴隨地殼介質(zhì)的物理或者化學變化，泊松比是反映地殼形變特征、地殼物質(zhì)成分和地殼介質(zhì)力學性質(zhì)的重要參數(shù)。因此，研究帕米爾東北緣地殼厚度-泊松比的分布特征和殼內(nèi)界面的深度，將為進一步分析該區(qū)域的盆山耦合關(guān)系、西昆侖和西南天山隆升的動力學過程和機制提供重要的約束。

遠震體波接收函數(shù)僅與臺站下方的介質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而基本上與震源和傳播路徑無關(guān)，它是利用遠震入射到臺站下方的Ps或Sp轉(zhuǎn)換波來探測地下速度間斷面，因此，該方法是現(xiàn)階段國內(nèi)外運用遠震波形數(shù)據(jù)獲得地震臺站下方間斷面深度的最有效手段。2007年建成的新疆數(shù)字測震臺網(wǎng)，使位于帕米爾東北緣的數(shù)字測震臺網(wǎng)密度顯著提高，為研究帕米爾東北緣區(qū)域的地殼厚度和泊松比分布提供了良好的基礎(chǔ)。我們收集了位于帕米爾東北緣12個固定數(shù)字地震臺站和天山動力學Ⅱ期10個流動寬頻帶數(shù)字地震臺站記錄的遠震波形數(shù)據(jù)，應用接收函數(shù)的H－K疊加方法和貫續(xù)H－K疊加方法研究了帕米爾東北緣的莫霍面深度-地殼泊松比特征，同時還對帕米爾東北緣部分臺站下方的殼內(nèi)間斷面深度進行了分析。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①帕米爾東北緣的Moho面起伏變化劇烈，總體分布呈現(xiàn)東薄西厚、南厚北薄特征，由塔里木盆地向天山延伸，地殼厚度約從45 km加深到55 km，從塔里木盆地向西昆侖山延伸，地殼厚度約從45 km加深到69 km；②沿著天山動力學Ⅱ期剖面，位于塔里木盆地北緣臺站殼內(nèi)間斷面的深度約為13～16 km，向北進入天山南麓加深到20 km左右，繼續(xù)向北進入南天山山區(qū)殼內(nèi)間斷面不明顯，可能暗示塔里木盆地基底向北俯沖，俯沖距離可能到達南天山山前；③研究區(qū)地殼泊松比變化復雜（約從0.20～0.31），顯示地殼物質(zhì)組成的復雜性和顯著的不均勻構(gòu)造；④整個研究區(qū)地殼厚度和泊松比之間沒有明顯相關(guān)性，但天山動力學Ⅱ期剖面結(jié)果表明，從塔里木盆地北緣到西南天山，地殼厚度和泊松比之間存在反相關(guān)關(guān)系，意味著天山地殼的增厚可能主要是通過以長英質(zhì)巖石為主要組成成分的上地殼疊置而成；⑤研究區(qū)全部地震臺地殼厚度與海拔高程的線性回歸方程表明地殼厚度與海拔的相關(guān)性相對較弱（相關(guān)系數(shù)為0.66），天山動力學Ⅱ期流動臺站的地殼厚度與海拔具有很好的相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)為0.85），可能表明沿該剖面地殼整體上處于相對均衡的狀態(tài)。