对于地震剪切波分裂各向异性源深度的估计是一个难题。对于中国大陆，主要采用了菲涅儿带分析（Alsina and Snieder，1995）方法，但这种方法难以区分出到底是岩石圈地幔，还是软流层是地震剪切波各向异性的主要源。一些研究者（如，Becker et al.，2006；Conrad et al.，2007）提出了地幔动力学模型预测的快波方向与观测到的快波方向之间的对比分析的方法，它可以推断地震剪切波各向异性源的深度，并进一步区分各向异性源主要存在的深度范围。利用这种方法，朱涛（2018）曾经对云南地区的剪切波各向异性源深度进行过估计，但是他建立的地球动力学模型没有考虑岩石圈厚度和粘度的横向变化，所以在本文中，改进了朱涛（2018）的地球动力学模型，重新进行了估算。

本文在朱涛（2018）的基础上，建立了一种同时考虑了岩石圈厚度和地幔横向粘度变化的区域地幔对流模型，然后据此估算了云南地区剪切波各向异性源的深度，并推测了其剪切变形程度和控制机制。

本文将地幔对流速度方向和地幔对流导致的地幔最大水平拉张速率方向（应变率张量最大拉伸轴的水平投影）（如，Gaboret et al.，2003；Behn et al.，2004；Forte et al.，2010）近似作为地震剪切波分裂的快波方向。

在分析中，由于用于对比分析的观测到的剪切波分裂的快波方向的不确定性不大于10°（图1），所以认为预测值（即，地幔对流速度方向和/或最大水平拉张速率方向）与观测值（图1中的快波方向）角度差异小于20°时，地幔对流会对地震各向异性的形成产生重要的影响。为便于分析，将云南地区分为4个区域，分别为云南西北部（NWYN）、西南部（SWYN）、东部（EYN）和四川盆地及其西缘（SB）（图1）?？悸堑皆颇隙壳颍?/span>EYN）的岩石圈厚度和剪切波分裂的快极化方向以北纬26°N为界存在显著的差异（图1），因此进一步将其分为北纬26°N以南（EYN26S）和以北（EYN26N）两个区域。根据安美建和石耀霖（2006）的结果，这些区域的平均岩石圈厚度分别约为140 km（NWYN）、90 km（SWYN）、110 km（EYN26S）、150km（EYN26N）和170 km（SB）。

图1. 云南地区地震剪切波分裂各向异性

预测的快波方向与观测值之间的平均角度差异见图2?？梢酝贫铣觯?/span>流层各向异性对云南西南部区域和东部区域北纬26°N以南的剪切波分裂具有明显的贡献；在云南西南部区域和东部区域北纬26°N以南，导致剪切波分裂的软流层可能处于大剪切变形状态，主要受地幔流动方向/流动平面模式控制，而四川盆地及其西缘的则处于小剪切变形状态，主要受应变模式的控制。

图2 模型预测的不同区域的（a）地幔对流速度方向和（b）地幔最大水平拉张速率方向与快波方向之间的平均角度差异随深度的变化。

   本文章最重要的贡献是提出了一种同时考虑了岩石圈厚度和地幔横向粘度变化的区域地幔对流模型，然后据此估算了云南地区剪切波各向异性源的深度，并推测了其剪切变形程度和控制机制。成果对于理解云南地区的地球内部圈层间的相互作用和探讨地震孕育的动力学环境等方面具有重要作用。

【研究成果发表于“朱涛，马小溪. 2021. 基于岩石圈厚度和地幔横向粘度变化的地幔对流模型重估云南地区剪切波各向异性源的深度. 地学前缘（中国地质大学（北京）；北京大学）， 28（2）：284 – 295”。研究受“地震动力学国家重点实验室开放基金(LED2017B08)和国家自然科学基金面上项目(41974103)”资助?！?/span>

【相关文献列表】

Alsina D, Snieder R. 1995. Small-scale sublithospheric continental mantle deformation: constraints from SKS splitting observations. Geophysical Journal International, 123: 431-448.

Becker T W, Chevrot S, Schulte-Pelkum V, et al. 2006. Statistical properties of seismic anisotropy predicted by upper mantle geodynamic models. Journal of Geophysical Research, 111, B08309, doi:10.1029/2005JB004095.

Conrad C P, Behn M D, Silver P G. 2007. Global mantle flow and the development of seismic anisotropy: Differences between the oceanic and continental upper mantle. Journal of Geophysical Research, 112, B07317, doi:10.1029/2006JB004608.

安美健，石耀霖. 2006. 中国大陆岩石圈厚度分布研究. 地学前缘，13（3）：23-30.

朱涛. 2018. 基于地幔动力学模拟推断云南地区剪切波各向异性源的深度. 地球物理学报，61（3），948-962

【作者简介】

朱涛，中国地震局地球物理研究所，研究员，博士生导师。目前主要从事地震电阻率实验、数值模拟和数据处理分析、大地电磁测深和电阻率层析成像（高密度电法）探测及应用、以及地球动力学数值模拟。承担了国家自然基金面上项目3项、中蒙国际合作项目专题1项、国家科技支撑计划项目专题1项、973项目子课题1项、教育部回国留学人员科研启动基金项目1项、中国地震局行业专项专题1项、地震动力学重点实验室开放基金项目2项、以及多项院所长基金项目。在学术期刊上发表研究论文60余篇，曾获得山东省科技进步奖二等奖（排名第3）一项。目前，主要致力于用电阻率层析成像（高密度电法）进行室内岩石实验和野外观测试验来探索地震电阻率监测预报的观测技术和方法；用电阻率层析成像（高密度电法）探测地电观测台站的电性结构并建立地电模型；用大地电磁测深来探测地震危险区、工业开采区（如，页岩气、干热岩等）等的电性结构并探讨（诱发）地震孕育和发生的环境和机制；以及利用地球动力学数值模拟手段，研究和探索西太平洋板块俯冲的动力学过程、地震孕育和火山喷发的深部动力学环境、动力学过程和地震剪切波各向异性形成的机制、深度等。