2011, Vol. 54
地球介质的宏观各向异性通常与岩石圈的受力或变形状态以及地幔物质的流动等因素密切相关，因此对地球构造演化和动力学问题的研究是非常有价值的资料.面波资料被广泛应用于地球内部特别是全球尺度的上地幔各向异性研究，Becker等[1].对已有的一些全球各向异性模型作了对比分析，发现相互之间存在显著的差异(见文献[1]及其中参考文献).近些年来随着数字地震台的增加和资料的积累，已发表了很多面波各向异性的区域性研究成果[2~13].Huang 等[10]对中国大陆及邻近地区瑞利波群速度的方位各向异性作了初步研究；而易桂喜等[11]研究了该地区瑞利波相速度的方位各向异性.苏伟等[12]研究了青藏及周围地区瑞利波群速度的各向异性；Yao 等[13]利用背景噪声资料提取的面波相速度研究了青藏高原东南部的各向异性.通过比较可以看出这些结果之间有颇多不一致的地方，不能完全归因于分辨尺度的差异，说明当前面波各向异性研究尚处于探索的初始阶段.
S波分裂是目前探测地球介质各向异性的一种主要方法，由于所用S波是从台站下方接近垂直入射的，该方法具有较好的水平方向分辨能力，但是很难确定各向异性的深度范围和垂向变化.而面波是沿着地球表面水平传播的，不同周期的面波可以提供不同深度介质的信息，因此同时在水平和垂直方向具有一定的分辨能力.联合利用这两种方法无疑可以提高各向异性探测的能力和可信度.Montagner等[14]提出了在水平对称轴情况下联系S 波分裂和面波的计算公式.Marone和Romanowicz[15]联合运用面波波形和S波分裂资料来反演北美地区的多层各向异性结构.Simons等[7]用面波资料反演得到澳大利亚的上地幔各向异性结构，并用以预测S波分裂参数，结果与实际观测的S波分裂符合得不好；事实上不同研究者所给出的分裂参数本身也有显著差异.然而据Deschamps等[3]对美国中东部的研究，面波和S波分裂的结果相符.
本文延续作者以往的面波研究[10， 16]，在增加大量资料和改进反演方法的基础上重新做了反演.此前已发表了华北地区地壳上地幔的速度结构[17]，本文介绍该地区(图 1)瑞利波群速度方位各向异性的反演结果，并与迄今发表的S波分裂结果做一个初步的定性比较.
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图 1 研究区域及主要构造单元划分 Fig. 1 The study region and division of major tectonic blocks |
与多数面波层析成像采用相速度资料不同，本文应用了面波群速度资料.群速度研究要求地震和台站同时包括在研究区域中，东亚地区在多个方向上为强烈地震带围绕，内部也有不少地震，是非常有利于应用群速度资料的区域.图 2a给出反演中用到的台站和震中分布以及周期为39.8s时的路径覆盖情况.100s周期以下路径数都超过一万条，最大数为13724；长周期路径减少，到184.7s时路径数为5393.图 2b给出华北地区各结点路径数的分布，即通过包围每个结点的4 个网格单元的路径数目.由于结点间的速度是用结点速度双线性内插计算的，这些路径对该结点的速度有直接影响.图中最大和最小路径数分别为235和982，平均数为494.即使在路径最少的184.7s 周期，这些数字也达到127，404和220，因此可以说路径覆盖情况很好.
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图 2 (a)反演中使用的地震(圆点)､台站(三角)和路径覆盖情况(周期39.8S).中部黑框为本文的研究区域.(b)华北地区通过每个结点的路径数.(c) 4°×4°祺盘试验结果，输人模型为+ /- 45°方向交替的各向异性 Fig. 2 (a) Epicenters (dots)，stations (triangles)，and paths (for period 39.8 s) used in the inversion.Thick frame near the center indicates the study region of the paper.(b) Path number passing by each node.(c) 4°×4° checkerboard test result, input model contains alternative +/ -45° anisotropy. |
用基于多重滤波技术[18]的时频分析方法在10~184s周期范围内提取每条路径的基阶瑞利波频散曲线.在初步反演后剔除残差过大的路径再做最后反演.我们的层析成像工作采用传统的两步法:第一步，用二维网格确定每个结点的纯路径频散曲线；第二步，再反演每个结点下方的S 波速度结构.整个反演区域采用可变尺度网格进行离散，在路径覆盖较好的区域(包括华北地区)网格大小为1°×1°.结点间速度采用双线性内插，结点速度(即反演待定参数)表示为V=V0 +Acos(2α)+Bsin(2α)[19]，其中V0 是平均速度，α 是瑞利波传播方位角，A和B是表征方位各向异性的两个参数，由此可算出快波方向和各向异性强度.二维网格反演采用Occam方法[10， 16， 20]，同时反演瑞利波的速度及方位各向异性.
利用棋盘试验､脉冲试验等方法对反演的分辨率和可靠性作了试验.图 2c给出4°×4°棋盘试验的反演结果.输入模型包含强度不变方向交替为+/-45°的各向异性，按照实际反演所用的路径，计算出每条路径的理论走时(平均速度)，然后叠加一个介于正负0.04km/s之间的随机误差.采用与实际反演一样的方法和参数进行反演，得到如图 2c所示的结果.可以看出，在各个4°×4°方块的中间部位各向异性得到较好的恢复，但在方块的边界附近各向异性的强度和方向都有很大误差，这是由于Occam 反演中采用了光滑约束所致.在实际的地球中引起各向异性的主要因素如应力､变形､流动等都是连续的，因此棋盘模型设置的条件偏于苛刻.但是在另一方面，理论模型中只考虑了随机误差，而实际上一些因素，如非大圆路径传播所引起的误差都是非随机的.参酌实际反演的结果综合考量，估计反演的分辨能力大约是4°左右.
另外从图 2c可以看到渤海以北一个棋盘格内的各向异性没有正确恢复，说明当路径的方位覆盖不适当或由于某种偶然的误差因素，可能造成错误的各向异性结果.总的来说，探测各向异性是一项困难得多的任务.一来因为各向异性要涉及更多的参量，如最简单的各向异性要涉及5 个独立的弹性常数，因此研究中不免要引入较多的假设.二来与横向不均匀性比较，各向异性对地震波传播的影响是次要的；从面波反演结果来看，考虑不均匀性对残差减小的作用要显著大于考虑各向异性的贡献[10]，特别是对短周期面波，因为浅部的不均匀性要显著大于深部.相应地，面波反演得到的各向异性结果的可靠性显然不如速度结构.因此有必要通过与其他研究方法得到的各向异性比较来评估结果的可靠性.
3 反演结果图 3给出不同周期面波各向异性的反演结果，图中黑色线段表示瑞利波群速度的快波方向和各向异性的大小.周期越长的面波，其能量集中在越深的地方，在华北地区小于40s周期的瑞利波主要受地壳的影响，大于40~50s则主要受地幔影响.因此图 3可以大致反映出不同深度介质的各向异性特点.可以看出，华北克拉通地壳和上地幔各向异性图像呈现显著的自西向东随构造块体不同而变化的现象，并且在同一构造块体中，特别是在太行山以东的块体中，南部和北部表现出显著的差异.阴山-燕山和秦岭-大别构造带中的各向异性特征自西向东变化，分别与鄂尔多斯､山西､华北平原的北部和南部的各向异性特征相似.这些现象可能反映了各向异性与华北地块南北缝合的过程具有一定关系.在研究区东部，南黄海大体上分隔了其北的与日本海扩张和太平洋板块俯冲有关的区域和其南与现今菲律宾海板块俯冲相联系的区域.
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图 3 不同周期瑞利波群速度各向异性，黑色线段(SW)方向表示快波方向，长度正比于各向异性强度.彩色线段为S波分裂测量的快波偏振方向和快慢波延时.ZL:文献[34〜37]，CL:[26， 27]，LY: [29]，LK: [33]，HZ: [31]，1丁: [32]，BL: [30]. Fig. 3 Azimuthal anisotropy of Rayleigh waves at different periods (SW), black bars indicate fast wave direction and the strength of anisotropy.Color bars show fast polarizationand timedelayofS-splitting from references [34〜37] (ZL), [26, 27] (CL), [29] (LY), [33] (LK), [31] (HZ), [32] (IT), and [30] (BL). |
我们考察各个地块中各向异性特征随面波周期的变化情况，找出各向异性特征大致稳定的周期段，并与构造分层做粗略的对应.各向异性的方向和大小的定性描述列于表 1中，以便与SKS波分裂的结果(最右边一列)作定性对比.从表中可以看出，由面波层析成像得到的各向异性具有明显的分层特征，而且与地球介质的主要层位有较好的对应关系.
华北克拉通的西部和东部历经不同的构造演化过程，地壳和上地幔速度结构呈现显著不同的特点[17](图 4).总体上来说，地壳厚度和岩石圈厚度自西向东变小.表 1中给出了各向异性分层的周期范围，可以看出自西向东对应于壳幔分界和岩石圈底界的周期呈减小趋势，这与地壳和岩石圈变薄的趋势是一致的.短周期面波的各向异性表现出随构造块体而变的横向显著变化，随着周期增大，横向变化逐渐减小，从图 3中100s和125.8s的图像来看，华北平原分隔了其西可能与青藏高原隆升有关的构造域和其东主要与菲律宾和太平洋板块俯冲有关的构造域.
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图 4 面波层析成像给出的沿纬度36°N，39°N，和经度108°E，117°E的S波速度结构剖面 Fig. 4 S-wave velocity profiles along 36°N，39°N，108°E，and 117°E from surface wave tomography |
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表 1 各向异性分区分层特征 Table 1 Regionalized and layered characteristics of anisotropy |
鄂尔多斯是一个稳定的古老地块，岩石圈厚度约为160km.小于50s周期的面波反映地壳的各向异性，而大于50s的面波则反映上地幔的各向异性.在鄂尔多斯北部及相邻的阿拉善和阴山地区，大于50s周期的面波各向异性特征比较统一且随周期比较稳定，快波方向大致为NW-NNW，强度变化也不大.当向南接近祁连和秦岭造山带时，各向异性的方向和强度都发生明显改变，可能是受青藏高原隆升的影响.周期超过100s以后面波能量减弱，频散测量的误差变大而可用于反演的路径数减少，因此各向异性结果的可靠性也随之变差.对于像鄂尔多斯这样有厚岩石圈的地区，我们的研究不能得到软流圈地幔各向异性的可靠信息.
太行山以东的华北地区经历了中生代岩石圈大规模减薄过程，大多数研究者认为目前的岩石圈厚度只有大约70km.从面波反演的结果来看(如图 4中的117°E剖面)，在大约70km和120km左右深度速度显著减小.华北平原南部和北部的岩石圈结构有差异.在大约36°N 以南，莫霍面到70km 之间的速度较高而70km 以下速度显著减小；在36°以北，70km 上下的速度差异要小一些.无论我们认为从70~120km 这一深度范围是上升的软流圈还是遭受过侵蚀的残留岩石圈，可以肯定这部分地幔物质经历了强烈的扰动.面波各向异性的结果显示这一层位(对应70~120s)的方位各向异性很弱，基本上无法被面波探测到.这可能反映了强烈的构造活动抹去了岩石圈下部以往构造运动遗留的各向异性印迹，而岩石圈减薄过程主要不是一个水平差异运动，因而没有造成新的明显的方位各向异性.小于70s的面波反映地壳和上地幔顶部的各向异性图像.在山西和华北平原的北部，快波方向大致为NE和NNE，与该地区主要构造的方向平行；在华北平原南部短周期快波为NW 向，随着周期增大逐渐转到NS和NNE 向.
上述现象表明面波反演给出的各向异性与构造分区和分层有比较紧密的联系，因此在一定程度上反映了地壳和上地幔介质的真实各向异性.至于这些现象与构造演化历史和现今构造运动的关系是一个困难的问题，本文不拟作进一步的探讨.一方面因为华北地区的构造演化相当复杂[21]，引起各向异性的因素多而且不完全清楚[22]；另一方面因为目前探测各向异性的各种方法都存在片面､分辨力低､可靠性差等问题.因此有必要利用多种资料和方法给出各向异性存在及其特征的可靠证据，之后关于构造运动和地球动力学意义的讨论才真正具有意义.
4 与SKS波分裂结果的比较目前探测地球介质各向异性主要有三种方法:S波分裂､面波反演和Pn波走时反演.Pn波各向异性反映的是紧邻莫霍面的上地幔顶部的性质；当地壳和上地幔的各向异性特征不同时，由于面波在垂直方向上的分辨能力有限，不可能准确反映莫霍面附近的性质，因此本文不与Pn 波各向异性的结果进行对比.S波分裂的结果与面波传播速度的方位各向异性应当有一定的可比性.虽然二者在传播路径､分辨尺度､影响因素等方面有着极大的差异，但是如果设想在一个较大的区域内地球介质近似于对称轴近水平的横向各向同性介质，那么瑞利面波的快波传播方向与S 波快波的偏振方向应当是一致的.
一些作者利用近震S波分裂研究了首都圈地区地壳上部介质的各向异性[23~25].从发表的成果来看，无论是单一台站的不同事件还是各个台站的平均测量结果都表现出较大的离散.总体上多数快波偏振在NEE 或EW 向，少数在NW 方向，而短周期面波测得的快波方向是NE 向，这二者之间的差异似乎很难简单地用二者的分辨尺度不同来解释.由于短周期面波的频散测量和短周期近震S波偏振的测量都比较困难，结果的可靠性较差，因此我们留待有更多更可靠的结果以后再作讨论.
华北地区有较多SKS波分裂的研究结果[26~37]，特别是赵亮和常利军等人用相当多台站的资料开展了研究，我们把所有能收集到台站位置和分裂参数的S波快波偏振方向用彩色线段标在图 3中，以便与面波的结果进行对比.S 波分裂结果在各面波周期的图中都是一样的，其中赵亮所用的台站较密集，我们对一些位置相邻结果相似的台站结果作了合并和平均.
(1) 在鄂尔多斯北部及阴山带的西段，S 波分裂给出的快波偏振大致是NW 方向，而面波的快波方向在最浅部是NW，在中下地壳是NE-NNE，几乎与S波分裂的快波方向垂直(见图 3中25.1s图)，在整个上地幔盖层中面波快波为NW 向，与S波分裂的结果基本一致.Silver和Savage[38]分析了将两层各向异性层当作一层处理时得到的表观S波分裂参数.当两层的快波方向重合或垂直时，表观快波偏振方向与强各向异性的层一致而表观延迟时间是两层各自延迟的和或差.根据面波的结果，如果忽略较薄且各向异性微弱的最上层，鄂尔多斯北部中下地壳的快波方向与上地幔盖层中的方向是几乎垂直的，但盖层的各向异性更强而且厚度要大得多，因此，表观S波分裂的方向与盖层中的方向一致.
Silver和Savage[38]还指出，当两层中的时间延迟相近而两个快波偏振方向的夹角在30°~60°范围内时，表观分裂参数将依赖于入射S波的偏振方向，表观快波方向偏离任一层中的快波方向，并且容易出现无分裂(null)的情况，其线性偏振的方向介于两层快波偏振方向之间.这一理论预测也许能解释鄂尔多斯南部面波观测和S波分裂观测之间的不一致.Zhao和Xue[34]给出了在鄂尔多斯和山西南部沿36°N 纬线的SKS 波分裂测量结果，快波方向比较离散并出现较多无分裂(null)的情况.面波反演结果显示在鄂尔多斯南部，地壳中快波为NE-NNE 向而上地幔盖层中为NS-NNW 向，二者大约相差45°；地壳的厚度较小但各向异性较强，而盖层较厚但各向异性较弱，因此二者的分裂延迟时间可能相差不太大.这种情况符合上述预测的条件因而可能会造成S波分裂所观测到的结果.
(2) 在山西和华北平原的北部及部分燕山带这一区域中作了较多S波分裂研究，结果存在一些分歧.赵亮得到的快波方向基本上都是NE-NNE，而其他人的结果基本上都是NW-NWW，二者几乎正交.Bai等[30]在华北地区的S波分裂研究中假设一个二层的各向异性模型，通过拟合表观分裂参数随入射偏振角的变化确定了三个台站下的分层各向异性参数.在TAY 台(112.4°E，37.7°N)，上层的快波偏振方向为40°(NE)，延迟时间为0.6s, 下层的方向和延迟分别为113°(NWW)和0.9s, 而平均表观分裂参数是54°和0.58s.在BJT 台(116.2°E，40.0°N)，上层的快波方向为40°，延迟时间为0.3s, 下层的方向和延迟分别为118°和1.2s, 平均表观分裂参数是109°和0.78s.考查面波的结果，在TAY台附近小于50s的面波快波方向为NE-NNE，而大于50s面波各向异性较弱，方向主要为NNW，大体上呈现一个二层结构，其参数与Bai等的模型有一定差距，但大体上还是一致的.在BJT 台附近小于70s周期的面波快波方向为NE-NNE，大于70s周期的各向异性很弱，基本上是一个单层各向异性结构(不计超出探测能力的更深部)，面波快波方向与赵亮的结果比较接近，但与其他人的测量结果和Bai等的模型都不一致.这一矛盾要求更长周期的面波结果，更详尽的S波分裂参数，以及也许要考虑非水平的各向异性对称轴，进行深入的探讨.
(3) 山西南部(36°N 附近)的S 波分裂测量结果也比较分散，而且有较多null事件[34]，与鄂尔多斯南部的情况类似.面波显示在小于42s周期各向异性较强，方向在NNE 附近；大于45s周期时各向异性较弱，方向不明确，似乎NW､EW､NE 几个方向都有.S波分裂参数的离散也许和这种复杂的分层状态有关.西安附近面波各向异性的强度和方向随周期变化很大.这里处于南北和东西方向上构造块体交界的地方，面波结果的可靠性很低，因此不宜与S波分裂结果比较.
(4) 在太行山以东的华北平原，36°~37°N 纬线在面波反演结果中是一个分界，其南北的岩石圈速度结构和各向异性存在显著差异.在鲁西一带小于30s面波的快波方向是NWW，与这里S 波分裂的结果基本一致，但是地幔中(>35s)面波快波方向变为NE-NNE，与地壳中的方向近乎垂直.当地幔中的各向异性强度显著小于地壳各向异性时，可以解释观测到的S波分裂.但是面波在34~80s周期范围内观测到了中等强度的NE-NNE 向各向异性，而且这种解释有悖于目前的认识，即SKS波分裂主要由地幔各向异性引起而地壳各向异性的贡献很小[39]，因此这里面波和S波分裂两种方法的结果可能存在矛盾.但是Saltzer等[40]用计算理论地震图的方法研究了各向异性随深度变化对S波分裂参数的影响，认为浅部各向异性对表观S波分裂参数的影响要大于深部的影响.
综上所述，如果假设地球介质具有分层的各向异性结构，在多数情况下面波的结果和S波分裂的结果有一致性或者能合理解释其差异(在定性的意义上).考虑到二者在传播路径､分辨尺度等方面的巨大差异，以及目前的研究水平，这一结果尚佳，可以鼓励我们继续深入展开各向异性的研究.随着S波分裂研究资料的积累以及对不同种类面波资料(瑞利和Love波､相速度和群速度､特别是更长周期的面波)开展深入的研究，有望构建合理的地壳上地幔各向异性模型，从而开展定量或半定量的研究.
5 结论本文展示了华北地区不同周期瑞利波群速度的各向异性特征，用以反映地球不同层位介质的方位各向异性性质，并与目前该地区的SKS波分裂结果作了初步的对比和分析，得到以下两点认识:
(1) 由面波反演得到的各向异性图像呈现显著的横向变化，与华北地区的构造分块有比较密切的联系.在鄂尔多斯和阿拉善等稳定地块中，岩石圈地幔到160km 深度都保持比较一致的显著的各向异性；而在发生过岩石圈减薄的华北克拉通东部，大约80~150km 深度范围内基本没有探测到方位各向异性，可能说明岩石圈减薄过程抹去了原有的各向异性印迹而且没有显著的水平构造运动造成新的方位各向异性.
(2) 地球介质的各向异性具有明显的分层特征，面波的反演结果是如此，而S波分裂测量所表现的离散性，也可能是由各向异性的分层差异和倾斜的各向异性对称轴等因素引起.采用多层的各向异性模型，在多数情况下可以定性地解释面波反演和S波分裂结果之间的差异.进一步的工作要求增大面波的探测深度和改善分辨能力，获取更多的S波分裂测量资料，从而建立定量或半定量的三维各向异性模型.
致谢本项研究由公益性科研院所基本科研业务专项ZDJ2007-1资助.中国科学院地质与地球物理所赵亮和中国地震局地球物理所常利军提供了台站和S波分裂参数，中国科学院地质与地球物理所郑天愉提供了流动台位置参数，作者在此表示衷心感谢.
| [1] | Becker T W, Ekstrom G, Boschi L, et al. Length scales, patterns and origin of azimuthal seismic anisotropy in the upper mantle as mapped by Rayleigh waves. Geophys. J. Int , 2007, 171: 451-462. DOI:10.1111/j.1365-246X.2007.03536.x |
| [2] | Beghein C, Snoke J A, Fouch M J. Depth constraints on azimuthal anisotropy in the Great Basin from Rayleigh-wave phase velocity maps. Earth and Planetary Science Letters , 2010, 289: 467-478. DOI:10.1016/j.epsl.2009.11.036 |
| [3] | Deschamps F, Lebedev S, Meier T, et al. Stratified seismic anisotropy reveals past and present deformation beneath the East-central United States. Earth and Planetary Science Letters , 2008, 274: 489-498. DOI:10.1016/j.epsl.2008.07.058 |
| [4] | Pedersen H A, Bruneton M, Maupin V, et al. Lithospheric and sublithospheric anisotropy beneath the Baltic shield from surface-wave array analysis. Earth and Planetary Science Letters , 2006, 244: 590-605. DOI:10.1016/j.epsl.2006.02.009 |
| [5] | Sebai A, Stutzmann E, Montagner J P, et al. Anisotropic structure of the African upper mantle from Rayleigh and Love wave tomography. Physics of the Earth and Planetary Interiors , 2006, 155: 48-62. DOI:10.1016/j.pepi.2005.09.009 |
| [6] | Sicilia D, Montagner J P, Cara M, et al. Upper mantle structure of shear-waves velocities and stratification of anisotropy in the Afar Hotspot region. Tectonophysics , 2008, 462: 164-177. DOI:10.1016/j.tecto.2008.02.016 |
| [7] | Simons F J, van der Hilst R D, Montagner J P, et al. Multimode Rayleigh wave inversion for heterogeneity and azimuthal anisotropy of the Australian upper mantle. Geophys. J. Int. , 2002, 151: 738-754. DOI:10.1046/j.1365-246X.2002.01787.x |
| [8] | Yang Y, Forsyth D W. Rayleigh wave phase velocities, small-scale convection, and azimuthal anisotropy beneath southern California. J. Geophys. Res. , 2006, 111: B07306. DOI:10.1029/2005JB004180 |
| [9] | Maggi A, Debayle E, Priestley K, et al. Azimuthal anisotropy of the Pacific region. Earth Planet. Sci. Lett. , 2006, 250: 53-71. DOI:10.1016/j.epsl.2006.07.010 |
| [10] | Huang Z, Peng Y, Luo Y, et al. Azimuthal anisotropy of Rayleigh waves in East Asia. Geophys. Res. Lett. , 2004, 31: L15617. DOI:10.1029/2004GL020399 |
| [11] | 易桂喜, 姚华建, 朱介寿, 等. 用Rayleigh面波方位各向异性研究中国大陆岩石圈形变特征. 地球物理学报 , 2010, 53(2): 256–268. Yi G X, Yao H J, Zhu J S. Lithospheric deformation of continental China from Rayleigh wave azimuthal anisotropy. Chinese J. Geophys. (in Chinese) , 2010, 53(2): 256-268. |
| [12] | 苏伟, 王椿镛, 黄忠贤. 青藏高原及邻区的Rayleigh面波的方位各向异性. 中国科学(D辑): 地球科学 , 2008, 51(12): 1717–1725. Su W, Wang C Y, Huang Z X. Azimuthal anisotropy of Rayleigh waves beneath the Tibetan Plateau and adjacent areas. Science in China (Ser. D) (in Chinese) , 2008, 51(12): 1717-1725. DOI:10.1007/s11430-008-0137-x |
| [13] | Yao H, van der Hilst R D. Analysis of ambient noise energy distribution and phase velocity bias in ambient noise tomography, with application to SE Tibet. Geophys. J. Int. , 2009, 179: 1113-1132. DOI:10.1111/gji.2009.179.issue-2 |
| [14] | Montagner J P, Griot-Pommera D A, Lave J. How to relate body wave and surface wave anisotropy. J. Geophys. Res , 2000, 105: 19015-19027. DOI:10.1029/2000JB900015 |
| [15] | Marone F, Romanowicz B. The depth distribution of azimuthal anisotropy in the continental upper mantle. Nature , 2007, 447: 198-203. DOI:10.1038/nature05742 |
| [16] | Huang Z, Su W, Peng Y, et al. Rayleigh wave tomography of China and adjacent regions. J. Geophys. Res , 2003, 108(B2): 2073. DOI:10.1029/2001JB001696 |
| [17] | Huang Z, Li H, Zheng Y, et al. The lithosphere of North China Craton from surface wave tomography. Earth and Planetary Science Letters , 2009, 288: 164-173. DOI:10.1016/j.epsl.2009.09.019 |
| [18] | Dziewonski A, Hales, A L. Numerical analysis of dispersed seismic waves. Methods Comput. Phys. , 1972, 11: 39-85. |
| [19] | Smith M L, Dahlen F A. The azimuthal dependence of Love and Rayleigh wave propagation in a slightly anisotropic medium. J. Geophys. Res. , 1973, 78: 3321-3333. DOI:10.1029/JB078i017p03321 |
| [20] | Constable S C, Parker R L, Constable C G. Occam's inversion: a practical algorithm for generating smooth models from electromagnetic sounding data. Geophysics , 1987, 52: 289-300. DOI:10.1190/1.1442303 |
| [21] | Kusky T M, Windley B F, Zhai M G. Tectonic evolution of the North China Block: from orogen to craton to orogen. In: Zhai, M.-G., Windley, B.F., Kusky, T.M., Meng, Q.R. (Eds.), Mesozoic Sub-Continental Lithospheric Thinning Under Eastern Asia, vol. 280. Geological Society, London, Special Publications, 2007.1~34 |
| [22] | Karato S, Jung H, Katayama I, et al. Geodynamic significance of seismic anisotropy of the upper mantle: New insights from laboratory studies. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. , 2008, 36: 59-95. DOI:10.1146/annurev.earth.36.031207.124120 |
| [23] | Wu J, Gao Y, Chen Y T. Shear-wave splitting in the crust beneath the southeast Capital area of North China. J Seismol. , 2009, 13: 277. DOI:10.1007/s10950-008-9127-x |
| [24] | 赖院根, 刘启元, 陈九辉, 等. 首都圈地区横波分裂与地壳应力场特征. 地球物理学报 , 2006, 49(1): 189–196. Lai Y G, Liu Q Y, Chen J H, et al. Shear Wave splitting and the features of the crustal stress field in the Capital Circle. Chinese J. Geophys. (in Chinese) , 2006, 49(1): 189-196. |
| [25] | 吴晶, 高原, 陈运泰, 等. 首都圈西北部地区地壳介质地震各向异性特征初步研究. 地球物理学报 , 2007, 50(1): 209–220. Wu J, Gao Y, Chen Y T, et al. Seismic anisotropy in the crust in northwestern capital area of China. Chinese J. Geophys. (in Chinese) , 2007, 50(1): 209-220. |
| [26] | 常利军, 王椿镛, 丁志峰. 首都圈地区SKS波分裂研究. 地震学报 , 2008, 30(6): 551–559. Chang L J, Wang C Y, Ding Z F. A study on SKS splitting beneath Capital area of China. Acta Seismologica Sinica (in Chinese) , 2008, 30(6): 551-559. |
| [27] | 常利军, 王椿镛, 丁志峰. 中国东部上地幔各向异性研究. 中国科学 (D 辑):地球科学 , 2009, 52(6): 774–783. Chang L J, Wang C Y, Ding Z F. Seismic anisotropy of upper mantle in eastern China. Science in China (Ser D) (in Chinese) , 2009, 52(6): 774-783. DOI:10.1007/s11430-009-0073-4 |
| [28] | 郑斯华, 高原. 中国大陆岩石层的方位各向异性. 地震学报 , 1994, 16(2): 13l–140. Zheng S H, Gao Y. The azimuth anisotropy of lithosphere of continental China. Acta Seismologica Sinica (in Chinese) , 1994, 16(2): 13l-140. |
| [29] | 罗艳, 黄忠贤, 彭艳菊. 中国大陆及邻区SKS波分裂研究. 地球物理学报 , 2004, 47(5): 812–821. Luo Y, Huang Z X, Peng Y J, et al. A study on SKS wave splitting beneath the China mainland and adjacent regions. Chinese J. Geophys. (in Chinese) , 2004, 47(5): 812-821. |
| [30] | Bai L, Kawakatsu H, Morita Y. Two anisotropic layers in central orogenic belt of North China Craton, Tectonophysics, 2010, doi:10.1016/j.tecto.2010.09.002 |
| [31] | Huang Z, Xu M, Wang L, et al. Shear wave splitting in the southern margin of the Ordos Block, north China. Geophys. Res. Lett. , 2008, 35: L19301. DOI:10.1029/2008GL035188 |
| [32] | Iidaka T, Niu F. Mantle and crust anisotropy in the eastern China region inferred from waveform splitting of SKS and PpSms. Earth Planets Space , 2001, 53: 159-168. DOI:10.1186/BF03352373 |
| [33] | Liu K H, Gao S S, Gao Y, et al. Shear wave splitting and mantle flow associated with the deflected Pacific slab beneath northeast Asia. J. Geophys. Res , 2008, 113: B01305. DOI:10.1029/2007JB005178 |
| [34] | Zhao L, Xue M. Mantle flow pattern and geodynamic cause of the North China Craton reactivation: Evidence from seismic anisotropy, Geochem. Geophys. Geosyst. , 2010, 11: Q07010. DOI:10.1029/2010GC003068 |
| [35] | Zhao L, Zheng T Y. Using shear wave splitting measurements to investigate the upper mantle anisotropy beneath the North China Craton: Distinct variation from east to west. Geophys. Res. Lett. , 2005, 32: L10309. DOI:10.1029/2005GL022585 |
| [36] | Zhao L, Zheng T Y, Chen L, et al. Shear wave splitting in eastern and central China: Implications for upper mantle deformation beneath continental margin. Physics of the Earth and Planetary Interiors , 2007, 162: 73-84. DOI:10.1016/j.pepi.2007.03.004 |
| [37] | Zhao L, Zheng T Y, Lü G. Insight into craton evolution: Constraints from shear wave splitting in the North China Craton. Physics of the Earth and Planetary Interiors , 2008, 168: 153-162. DOI:10.1016/j.pepi.2008.06.003 |
| [38] | Silver P G, Savege M K. The interpretation of shear-wave splitting parameters in the presence of two anisotropic layers. Geophs. J. Int , 1994, 119: 949-963. DOI:10.1111/gji.1994.119.issue-3 |
| [39] | Silver P G, Mainprice D, Ismail W B, et al. Mantle structural geology from seismic anisotropy, In: Y Fei, C. Bertka and B. O. Mysen (Editors). Mantle Petrology, Field Observations and High Pressure Experimentation: A Tribute to Francis R. (Joe) Boyd. Chemical Society, Special Publication , 1999, 6: 79-103. |
| [40] | Saltzer R L, Gaherty J B, Jordan T H. How are vertical shear wave splitting measurements affected by variations in the orientation of azimuthal anisotropy with depth. Geophys. J. Int. , 2000, 141: 374-390. DOI:10.1046/j.1365-246x.2000.00088.x |