不丹喜马拉雅山脉的地壳尺度异质性：来自局部地震剪切波分裂的启示

《Scientific Reports》：Crustal scale heterogeneity across Bhutan Himalayas: insights from local earthquake shear-wave splitting

　　

摘要

在本研究中，我们利用2013年1月至2014年12月期间在不丹部署并运行的GANSSER（东喜马拉雅地区地球动力学与地震结构）网络的44个台站记录的313次不丹喜马拉雅地壳地震数据，确定了剪切波分裂的快极化方向（FPD）及延迟时间（\(\delta\)t）。通过采用多滤波自动分割技术（MFAST），我们获得了1686组高质量测量数据，该技术能够快速处理大量地震事件。研究结果显示，延迟时间在0.125至0.6秒之间变化，这表明地壳存在较强的各向异性，且随着深度增加\(\delta\)t也会增大。此外，地壳各向异性在0-20公里深度处约为\(\sim\)3%，在20-35公里深度区间上升至\(\sim\)5%，而在震源深度超过35公里处则超过8%。该地区的快极化方向总体上与区域应力方向一致，这与上地幔分割所呈现的从西南-东北方向向西西南-东东北方向的总体趋势有显著不同。不丹西部和中部各向异性测量数据的增加可能与印度板块的俯冲有关。在不丹境内较短的横向距离（约\(\sim\)90公里）内，主喜马拉雅逆冲带的地壳厚度和几何结构存在明显的沿走向变化，由于印度板块在不丹西部和东部的推进速度不同，这一变化在各向异性模式中也有明显体现。地壳和地幔分割参数的综合分析为了解不丹喜马拉雅地区下方的变形过程及其对区域地球动力学的影响提供了新的见解。