南极洲普里兹湾岩石圈各向异性--海底地震仪观测

【作者】 牛雄伟； 高金耀； 吴招才； 阮爱国； 卫小冬； 刘晨光； 李天光； 沈中延； 潘少军； 罗孝文；

【机构】 国家海洋局第二海洋研究所； 国家海洋局第一海洋研究所； 浙江省地质调查院；

【摘要】 南极洲板块是冈瓦纳古陆的核心,对其现今运动方向进行观测来研究深部动力学特征对海底扩张、板块运动及相互作用和历史重建有重要意义。用地震各向异性方法在南极洲板块开展的这类研究还较少,地震台站分布在南极点和沿岸的科学考察站附近,海上探测仅针对浅部进行过浮标和多道地震等研究。然而,大陆岩石圈的变形强烈,各向异性局部特征强烈,不能很好地描述现今的深部动力学特征,而海盆的地壳和上地幔受后期改造很小,对于研究深部地幔流的运移方向更有价值[Long and Becker,2010]。第29次和30次中国南极科学考察中,在南极中山站外的普里兹湾前后共布设了6台海底地震仪(OBS)。采用S波分裂旋转相关法,对中国第31次南极科学考察成功回收的3个站位海底地震仪数据(5个远震记录)进行了反演,获得了普里兹湾洋陆过渡带岩石圈各向异性特征。结果表明,台站所在区域各向异性显著,在较小的范围内存在明显的空间差异,快S波偏振方向变化范围是N40°E~N60°E,快慢波时间延迟变化范围0.2 s~1.3 s。我们认为,洋盆的各向异性主要取决于海底扩张地幔流作用,大陆及附近的各向异性主要为上地幔顶部残留构造的影响,而中间过渡带各向异性层厚度较小集中在地壳内,它可能受海底扩张地幔流和残留构造共同作用。更多还原