嘉黎斷裂是貫穿青藏高原東南部一條重要的大型斷裂帶，位于印度板塊與歐亞板塊碰撞的前沿地帶。作為喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)向外拓展的關(guān)鍵調(diào)節(jié)斷裂，該斷裂自晚三疊世-侏羅紀(jì)以來經(jīng)歷了多期構(gòu)造活動(dòng)，形成了復(fù)雜的幾何形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特征。地震各向異性是揭示地球深部構(gòu)造變形和動(dòng)力學(xué)過程的重要手段。對(duì)嘉黎斷裂帶開展地震各向異性研究，有助于深入理解板塊碰撞過程中的應(yīng)力積累和深部孕震動(dòng)力環(huán)境。

圖1 嘉黎斷裂古鄉(xiāng)-扎木段的構(gòu)造背景及密集臺(tái)陣分布

三角形表示地震臺(tái)站。彩色圓為觀測(cè)期內(nèi)的地震事件。黑線為主要斷裂：F1-F4為嘉黎斷裂，其中F1為嘉黎斷裂主斷裂；F5為一條全新世活動(dòng)斷裂。右上角黑色箭頭顯示研究區(qū)內(nèi)區(qū)域主壓應(yīng)力的方向?yàn)榻麼S向。

中國(guó)地震局地球物理研究所常利軍研究團(tuán)隊(duì)基于嘉黎斷裂古鄉(xiāng)-扎木段布設(shè)的短周期密集臺(tái)陣（圖1）記錄的近震橫波數(shù)據(jù)，采用近震橫波分裂方法測(cè)量了200個(gè)臺(tái)站的各向異性參數(shù)，獲得了該區(qū)域高分辨的上地殼各向異性圖像（圖2和圖3）。研究發(fā)現(xiàn)，快波偏振方向呈現(xiàn)明顯的空間分布特征，可分為北區(qū)（S1）、中區(qū)（S2）和南區(qū)（S3）三個(gè)區(qū)塊。各區(qū)塊的快波偏振方向與斷裂走向高度一致：北區(qū)（S1）受NNW走向斷裂（F5）影響，快波方向主要為NNW-SSE向；中區(qū)（S2）受NNW走向斷裂（F5）和WNW走向斷裂（F3、F4）共同影響，快波方向?yàn)閃NW-ESE和NNW-SSE向；南區(qū)（S3）主要受WNW走向的嘉黎斷裂主斷裂（F1）和次斷裂（F2）影響，快波方向?yàn)閃NW-ESE向。

圖2 快波偏振方向的空間分布

黑色玫瑰圖為不同區(qū)塊內(nèi)所有快波偏振方向的等面積投影。線段指示了各臺(tái)站的快波偏振方向，其中綠色線為各臺(tái)站的全部結(jié)果，紅色線為各臺(tái)站的平均結(jié)果。

慢波延遲時(shí)間也表現(xiàn)出顯著的空間差異（圖3）。以嘉黎斷裂主斷裂（F1）為界，北側(cè)的慢波延遲時(shí)間明顯大于南側(cè)，主斷裂（F1）和次斷裂（F2）之間的延遲時(shí)間最大。這種南弱北強(qiáng)的分布特征可能反映了斷裂南北兩側(cè)應(yīng)力積累程度的差異。在印度板塊持續(xù)向北推擠過程中，高原內(nèi)部塊體相互擠壓，沿嘉黎斷裂積累了大量構(gòu)造應(yīng)力。受該斷層北傾幾何形態(tài)影響，斷裂北側(cè)應(yīng)力積累顯著強(qiáng)于南側(cè)。

圖3 慢波延遲時(shí)間的空間分布

該成果發(fā)表于國(guó)際地學(xué)期刊《Journal of Asian Earth Sciences》（Xuelai Cao, Lijun Chang, Zhenyu Wang and Zhifeng Ding. 2025. The upper crustal anisotropy in the Guxiang-Zhamu section of the Jiali fault in the Eastern Himalayan Syntaxis. Journal of Asian Earth Sciences, 279: 106440, https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2024.106440）。本研究由國(guó)家自然科學(xué)基金（41941016、42074053和42374079）和中國(guó)地震局地球物理研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)（DQJB23Y32）共同資助。

【作者簡(jiǎn)介】

第一作者：曹學(xué)來，博士研究生，主要從事地震各向異性方面的研究。

通訊作者：常利軍，研究員，主要從事地球深部構(gòu)造、地震各向異性和地球動(dòng)力學(xué)方面的研究。