俯冲带内地震各向异性的特征分析及机理探讨

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地震各向异性现象能够深刻反映地球内部的动力学机制,并且在板块构造和岩石圈运移过程中,地震各向异性所呈现的方位特性十分显著。俯冲带不仅是板块构造活动比较活跃的区域,而且是脱水、相变和地震活动等重要场所,因而成为地震各向异性的重要研究对象。迄今为止,俯冲带模型的不断完善和地震各向异性及应力场数据的丰富,为深入了解其地震各向异性特征及机理的探讨提供了便利的条件。  本文对板块边界处和俯冲带内双地震带的地震各向异性特征进行了统计分析,以探讨板块运动、应力场和双地震带类型对俯冲带内地震各向异性的影响。首先,我们根据研究区域对地震各向异性数据进行筛选。对于板块边界,我们共得到658组地震各向异性数据和6132组应力场数据;我们从24个双地震带中共收集到524组地震带各向异性的数据。其中,对于EA2(东阿留申)双地震带,既不属于Ⅰ型双地震带也不属于Ⅱ型双地震带。而其它的23个双地震带可以明确的被分为Ⅰ型或Ⅱ型双地震带,并且这些双地震带中共包含493组地震各向异性数据。  然后,利用收集到的地震各向异性数据和应力场数据对板块边界的地震各向异性特征,结合板块运动模型,统计分析了它们之间的相关性。然而,对于双地震带内的地震各向异性特征,我们去除了那些未通过瑞雷检验的双地震带的平均快波偏振方向,对剩余的18个双地震带,我们分析了地震各向异性与相关的双地震带参数的统计相关性。  统计结果表明:(1)板块的绝对或相对运动控制着板块边界的地震各向异性和应力场特征,尤其是板块的相对运动,在板块边界处的影响十分明显;从计算结果可以看出,板块的相对运动方向与地震各向异性及应力场的相关性要好于板块绝对运动。在包含俯冲带的板块边界处,由于俯冲机理的复杂性和控制因素的多样性,使得俯冲带处两者的相关性较为复杂,不同深度来源的各向异性表现出不同特征,且应力状态受多种因素的控制;(2)Ⅰ型双地震带的快波偏振方向大多与海沟走向趋于一致,其夹角大多小于30°,而Ⅱ型双地震带的快波偏振方向则与海沟走向的夹角较大,几乎近垂直。我们也得到了延迟时间与倾角和俯冲速度的线性相关性,延迟时间随着俯冲速度的增大而减小,随着倾角的增大而增大。对于俯冲带内双地震带俯冲角与地震各向异性相关性,我们可用|φT-φ)|=-1.41αDSZ+99.0来描述。  这些结果表明,双地震带在决定俯冲带内的地震各向异性起到了重要的作用。也就是说,俯冲带内地震各向异性的复杂性可由诱导流和双地震带俯冲角控制的橄榄石晶格优势取向,应力状态,脱水作用和其他由于不同类型的双地震带所产生的因素有关。
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