【摘 要】
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地下岩浆体的不稳定状态或火山爆发会对大陆地壳演化和社会产生重大影响。岩浆侵入地壳甚至喷出地表,会在一定程度上受到地壳应力的影响,岩浆活动反过来也会影响地壳的应力状态。云南腾冲火山区地处青藏高原东南缘,是中国大陆最年轻的活火山区之一,也是研究岩浆活动与地壳应力相互作用的理想区域。本研究利用剪切波分裂分析测量的地震各向异性为工具,以研究腾冲火山区的上地壳应力状态,其结果对于认识和理解对岩浆活动与应力之
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地下岩浆体的不稳定状态或火山爆发会对大陆地壳演化和社会产生重大影响。岩浆侵入地壳甚至喷出地表,会在一定程度上受到地壳应力的影响,岩浆活动反过来也会影响地壳的应力状态。云南腾冲火山区地处青藏高原东南缘,是中国大陆最年轻的活火山区之一,也是研究岩浆活动与地壳应力相互作用的理想区域。本研究利用剪切波分裂分析测量的地震各向异性为工具,以研究腾冲火山区的上地壳应力状态,其结果对于认识和理解对岩浆活动与应力之间的相互作用具有重要意义。本研究利用2008年10月-2019年7月腾冲火山区15个固定和流动地震台站记录到的近震波形资料,采用MFAST方法进行了剪切波分裂分析,得到了该区中上地壳各向异性的剪切波分裂参数。此外,还利用腾冲火山周围10个固定台站记录的近震走时计算得到了研究区Vp/Vs值为1.68。本文研究首次使用了腾冲火山区8个火山台站和5个流动台站的数据,与已有的近震各向异性研究结果(Zhang et al.,2018;Shi et al.,2015)相比,更清晰的揭示了腾冲火山区中上地壳各向异性的横向变化特征。研究表明地壳各向异性的主要贡献源自中上地壳,研究区不同台站的快波偏振方向变化很大,似乎反映了构造和区域应力场的共同作用。通过对分裂得到的快波偏振方向、应力方向和断层走向的比较发现,以地震活动比较强烈的腾冲火山断裂带为界,其西侧地区总体快波偏振方向呈近N-S向,而东侧地区总体快波偏振方向呈NE-SW向,与Zhao et al.,(2013)根据震源机制解给出的区域主压应力方向基本一致,暗示研究区中上地壳各向异性主要是受主压应力引起定向排列的裂隙所致。结合研究区这种低的地壳波速比,可以推测腾冲火山区地壳应力场的局部变化可能是上地壳中富含气体的中酸性岩浆膨胀所致。另一方面,在腾冲火山区外围个别台站观测到了快波偏振方向与主压应力、已知断层等构造走向不一致的现象,暗示其各向异性是构造或构造和区域应力场共同作用的结果。本文利用云南腾冲火山区10个固定台站记录的远震波形资料,采用Splitlab方法进行了剪切波分裂分析。由于波形数据质量等因素的影响,本研究只得到了一些无效分裂参数。研究结果表明,这些无效地震事件的后方位角集中分布在SEE-NWW向和SSW向,与前人给出的研究区快波偏振方向一致/垂直,证明了其他学者对该区上地幔研究推断出的结果,即腾冲火山区上地幔快波偏振方向为NWW-SEE向。
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