面波速度结构

宋仲和等(1993)、陈国英等(1995)分别利用中长周期和长周期瑞利面波资料,研究了中国大陆及其海域地壳上地幔4°×4°、中国北部及其邻区地壳2°×2°和上地幔4°×4°三维S波速度结构。 其中,有关新疆地区的结果表明:

1)不同深度上不同大地构造单元的S波速度分布不同。 如图9-5所示,在不同深度准噶尔盆地、天山和塔里木盆地不同构造单元的速度分布有明显的不同。 例如,在地表附近,准噶尔盆地为2.7km/s左右、天山为3.0km/s左右、塔里木盆地为3.1km/s左右,在壳幔边界,准噶尔盆地为4.5km/s左右、天山为3.9km/s左右、塔里木盆地为4.5km/s左右。

2)不同大地构造单元的地壳厚度不同。 地壳厚度如图9-6所示,塔里木盆地主体48km,东经88°以东为53km;天山西部55～56km、东部52～50km;准噶尔盆地43km。

3)不同大地构造单元的地壳平均速度不同。 速度分布如图9-7所示,塔里木盆地主体3.43～3.45km/s,东经88°以东3.56km/s;天山西部3.65km/s、东部3.61～3.60km/s;准噶尔盆地3.52km/s。

4)天山中、西部与东部(包括北山、吐鲁番、哈密盆地)的速度结构明显不同。 如图9-8所示,天山中、西部与东部相比,地壳偏厚,地壳平均速度偏低,上地幔盖层速度偏高,下地壳的速度横向变化小。北山、吐鲁番、哈密盆地一带本属天山褶皱系,可是速度结构与天山褶皱系相差甚大,却与内蒙古褶皱系有不少相似之处。

图9-5 北纬24°～44°S波速度分布纵剖面图(宋仲和等)及北纬40°～52°S波速度分布纵剖面图

图9-6 地壳平均厚度分布图

图9-7 地壳平均速度分布图

图9-8 S波速度分布纵剖面图

5)不同大地构造单元之间存在瑞利波群速度差异。如图9-9所示,天山的地壳上地幔群速度比塔里木盆地高,而且上地幔有低速层显示。 塔里木盆地上地幔无明显低速层显示。

图9-9 各块体纯路径频散曲线特征图