天山地壳上地幔的S波速度结构

2003年4月～2004年9月，中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室横跨天山布设了由60个观测台站组成的流动宽频带地震台阵．其中，沿奎屯-库车横跨天山的观测剖面共有51个台站，剖面长度近500km．利用接收函数方法，得到了沿该剖面的接收函数和100km深度范围内的地壳上地幔S波速度结构．与前人的探测结果相比，结果进一步揭示了横跨中国境内天山造山带地壳结构的横向变化，给出了天山地壳变形和盆山耦合关系的新证据．结果表明：（1）天山地壳不存在明显的山根，天山下方壳幔之间大多为过渡性的梯度带结构，南、北天山甚至没有明显的壳幔界面，表明壳幔物质的分异尚未完成，天山的再造山过程仍在继续；（2）天山造山带地壳在垂直山体走向的方向上具有明显的横向分块特征，壳幔界面具有断错结构，且两者之间存在对应关系；（3）壳幔界面的断错与地表的构造边界密切相关，其中与地表南天山山前断裂相对应的壳幔界面断错达到14km，表明天山山体不同部分之间发生过强烈的垂向差异运动，我们的结果支持地壳的非连续变形模型，且塔里木地块俯冲的前端仅限于南天山的南侧；（4）天山中上地壳存在多处明显的S波低速体，它们分别位于天山两侧盆山结合部和天山不同块体的结合部，其中在盆山结合部的低速体为明显向山体倾斜的构造，且壳内低速体与地震活动密切相关，表明低速体的形成可能与两侧盆地地壳的插入和俯冲，天山各块体的拼合及快速隆升密切相关．