引言
快速向北漂移的印度板块与欧亚板块在约59百万年前发生碰撞（Parsons et al., 2020），标志着喜马拉雅造山运动的开始。持续的汇聚运动导致了复杂褶皱-逆冲带的发育，其特征为地质、岩性和变形风格的显著横向变化。在锡金喜马拉雅地区，这种复杂性进一步体现在多个断层系统的存在、持续的地震活动（Hazarika and Ravi Kumar, 2012, Maitreyi et al., 2023, Uthaman et al., 2024b）、复杂的断层机制（Hazarika et al., 2010, Uthaman et al., 2024b）以及流变性质的空间变化（Singh et al., 2010, Singh et al., 2024）中。已有研究确定Dhubri-Chungthang断层带（DCFZ）是锡金喜马拉雅地区唯一活跃的横切断层。这些因素共同突显了对该地区地壳结构进行详细研究的必要性。
地震速度模型为地下结构和正在进行的地球动力学过程提供了关键信息。特别是，环境噪声层析成像已成为一种强大的地壳结构成像工具，因为它能够从连续地震记录中提取面波频散信息。该方法在造山带环境中尤为有效，因为具有鲜明对比的岩性构造单元被主要构造不连续面所分隔。以往的研究已成功地将环境噪声方法应用于解决类似构造环境中的上地壳结构问题（Zigone et al., 2015, Acevedo et al., 2019, Olivar-Casta?o et al., 2020, Molinari et al., 2020, Acevedo et al., 2022）。在锡金喜马拉雅地区，以往的地壳结构研究主要依赖于接收函数（RF）分析（Singh et al., 2010, Acton et al., 2011）。这些研究在20-30公里深度识别出一个显著的各向异性低速层（Singh et al., 2010）。随后，将接收函数与面波频散数据进行联合反演，证实了该低速层存在于大吉岭-锡金喜马拉雅地区下方（Acton et al., 2010, Acton et al., 2011），并被解释为主喜马拉雅逆冲断层（MHT），这与喜马拉雅其他地区段的观测结果一致（Subedi et al., 2018）。其他地球物理证据也支持MHT沿线存在显著非均质性。大地电磁研究已识别出电导率较高的区域，被解释为碰撞区内由脱水反应产生的富含流体的区域（Lemonnier et al., 1999, Patro and Harinarayana, 2009, Kumar et al., 2014, Pavankumar and Manglik, 2021, Konda et al., 2023）。此外，地下电阻体与布格重力异常局部高值相关（Tiwari et al., 2006），表明地壳组成和物理性质存在强烈变化。
尽管取得了上述进展，锡金喜马拉雅地区的地壳结构仍然相对而言研究不够充分，特别是在剪切波速的横向变化及其与主要构造特征的关系方面。大多数现有研究依赖于接收函数（Singh et al., 2024）或体波方法，这些方法虽然提供了有价值的约束，但空间范围有限。因此，仍然缺乏对上地壳的高分辨率成像。这一需求由近期基于密集地震台网记录的本地地震活动研究进一步得到强调，这些研究揭示了与复杂地壳断层系统相关的持续地震活动（Uthaman et al., 2024b）。这些观测结果突显了发展高分辨率地壳速度模型以更好地约束正在变形的地壳物理状态的重要性。
在本研究中，我们利用了2019年4月至2023年5月间部署在锡金喜马拉雅地区的二十七台宽带地震仪组成的密集台网记录的连续环境噪声地震数据（Uthaman et al., 2021）。通过对环境噪声记录进行互相关，我们利用频率-时间分析提取了Rayleigh波和Love波的频散曲线。利用面波层析成像对这些频散测量进行反演，获得了群速度图，随后用于推导上地壳的垂向（Vs）和水平（Vsh）剪切波速度模型。所得模型揭示了剪切波速的显著横向变化，这些变化与地区内的主要岩性构造边界和结构特征相关，为锡金喜马拉雅地区的地壳分段提供了新的约束。
Mita Uthaman|Anne Obermann|Arun Singh|Chandrani Singh|Gy?rgy Hetényi|Abhisek Dutta|Gaurav Kumar
