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台湾-菲律宾地区地震层析成像与俯冲板片深部结构特征研究
Alternative TitleSeismic Tomography and Deep Structural Characteristics of the Subducting Plates in Taiwan-Philippine Archipelago
谭皓原
Thesis Advisor王志
2019
Degree Grantor南海海洋研究所
Degree Name博士
Degree Discipline海洋地质
KeywordP波和S波层析成像,泊松比,双向俯冲系统,欧亚板块,菲律宾海板块
Abstract台湾-菲律宾地区位于欧亚板块东南侧,是欧亚板块、菲律宾海板块以及印度-澳大利亚板块之间的一个重要的碰撞汇聚地区,该地区的地质构造活动非常活跃:在台湾地区既有菲律宾海板块向欧亚板块的俯冲,又有板块碰撞所引起的造山运动;在菲律宾群岛两侧则有南海块体、苏禄海盆和苏拉威西海盆的向东俯冲以及菲律宾海板块的向西俯冲。因此研究台湾-菲律宾地区深部的速度结构对于探寻该地区周边俯冲板块的结构形态,进而讨论该地区的构造演化过程具有十分重要的意义。本文通过收集和整理国际地震中心1960年至2015年的记录到的地震数据,最终分别从24,874个P波事件和16,543个S波地震事件中采集到525,493条P波震相和321,117条S波震相,通过使用地震层析成像的方法,首次同时获得了该地区从地表至100 km深度的P波和S波三维速度结构,并在此基础上计算出了该地区的泊松比参数,得到了菲律宾海板块、欧亚板块、苏禄海盆和苏拉威西海盆在研究区域周边较为清晰的构造形态。成像结果表明,台湾中央山脉下方的地壳厚度可达50km左右,台湾西部的滨海平原在地壳中浅部有着较为明显的沉积环境,台湾东南部出现的低速异常同吕宋岛弧的岩浆活动有关。欧亚板块在台湾东北部以很小的角度俯冲到50km深度左右,在台湾南部的俯冲深度则增大到100km;菲律宾海板块在台湾东北侧的琉球海沟俯冲至100km深度,在台湾南部的俯冲活动则比较微弱。南海块体在马尼拉海沟的俯冲深度达到100km左右,苏禄海盆在内格罗斯海沟的俯冲深度约为75km左右,苏拉威西海盆在哥打巴托海沟的俯冲深度可达100km。菲律宾群岛东侧的菲律宾海板块在东吕宋海槽的俯冲深度约为75km左右。菲律宾海沟的俯冲活动从北向南逐渐增强,以12°N为界,菲律宾海板块的俯冲角度及地震活动在菲律宾海沟的南段要大于北段。台湾东部的海岸山脉及其邻近海域有着最高的挤压应变,说明欧亚板块和菲律宾海板块在台湾东部沿海的地壳内存在很强的挤压应力,且强应力作用一直向下延续至上地幔中,而两大板块碰撞汇聚的形变能量在向东传递的过程中迅速衰减。南海块体在马尼拉海沟同吕宋岛的地壳与上地幔之间也存在着很强的挤压应力环境,菲律宾海板块与菲律宾活动带之间较强的挤压应力只存在于东吕宋海槽的地壳之中。巴拉望微块体同菲律宾活动带之间的碰撞使得中菲律宾地区的地壳内部有着较强的应力积累,苏拉威西海盆在上地幔顶部的俯冲活动最为活跃,它与棉兰老岛在地壳及上地幔中存在很强的相互作用。菲律宾海板块在菲律宾海沟同上覆块体有着很强的应力接触关系,板块的俯冲活动随着深度的增加逐渐向南发展。台湾北部的岩浆活动同欧亚板块与菲律宾海板块的碰撞俯冲有关,活动深度应该小于35km,东西火山岛链受到弧陆碰撞及南海扩张的共同影响,岩浆活动的深度在70km左右。吕宋岛西部的岩浆活动同南海块体的俯冲有关,而吕宋岛中部及南部在上地幔中出现的低速异常很有可能是板片撕裂的产物。沿着维萨亚斯群岛展布的火山同菲律宾海板块的俯冲有关,其岩浆活动可以深至100km,棉兰老岛中部的岩浆活动同东西棉兰老岛的碰撞有关,棉兰老岛南部的火山活动同苏拉维西海盆的俯冲有关。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/18150
Collection学位论文(博士)
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GB/T 7714
谭皓原. 台湾-菲律宾地区地震层析成像与俯冲板片深部结构特征研究[D]. 南海海洋研究所,2019.
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