2008年汶川 M s8.0级地震的深部构造环境 —远震P波接收函数和布格重力异常的联合解释

对龙门山及其邻近地区20个宽频带地震台站的记录提取远震P波接收函数, 并应用 H - k 叠加方法, 求得每个台站下方的地壳厚度和波速比. 以此为约束, 进一步作接收函数反演, 获得各个台站下方的S波速度结构. 后龙门山与松潘-甘孜地块的地壳速度结构相似, 而前龙门山的地壳速度结构则与四川盆地相似. 由此说明, 中央主断裂带是青藏高原东部与扬子地块之间主要的边界断裂. 松潘甘孜地块至后龙门山中南部地区存在下地壳低速层, 有利于中上地壳物质的滑脱作用. 远震接收函数和布格重力异常的分析结果支持龙门山断裂带深部构造为滑脱-逆冲型的论断. 在松潘-甘孜地块内可能具有双层的滑脱构造. 上层滑脱发生在10~15 km的深度上, 该滑脱带表现为高温韧性滑脱剪切带. 下层滑脱则发生在30 km左右的深度上, 其下方为青藏高原东部广泛存在的下地壳流. 布格重力异常的分析表明, 在中上地壳, 四川盆地的密度较高, 松潘-甘孜地块密度相对较低. 龙门山断裂带位于密度较高的一侧, 是松潘-甘孜地块向东南方的四川盆地逆冲的结果. 在地壳下部, 四川盆地为高P波速度和高密度区, 表明地壳物质是坚硬的. 松潘-甘孜块体是低S波速度和低密度区, 表明物质比较软弱. 高密度块体阻挡了青藏高原东部下地壳物质向四川盆地下方的流动. 受印度板块往北运动的影响, 青藏高原下地壳物质向东流动. 中上地壳物质向东运动受到刚性强度较大的扬子地块的阻挡, 在龙门山断裂带上产生应力集中, 导致中央断裂带上应力突然释放, 产生汶川 M s8.0级地震.