Связь скоросного строения мантии под Таиландом и его окружением с сейсмичностью региона

Abstract

В результате применения метода тейлорового приближения решения задачи сейсмической томографии времен прихода P-волн, предложенного В.С. Гейко, построена трехмерная Р-скоростная модель мантии Юго-Восточной Азии. Рассмотрено скоростное строение мантии под Таиландом и его окружением с целью выявления возможных предпосылок в ее глубинном строении проявления в данном регионе землетрясений. Для областей, которые характеризуются повышенной сейсмичностью, выявлены общие черты скоростного строения мантии — мантийные скоростные колонки отвечают восходящим потокам сверхглубинных флюидов, распространение низкоскоростных слоев из нижней мантии (2600 км) и наклонных высокоскоростных слоев в верхней и нижней мантии. Кроме традиционного представления градиентной среды в долготных и широтных сечениях изучено поведение градиентов скоростей по глубине. По введенным градиентам скорости получены сейсмические границы второго рода, что позволило уточнить характеристику среды, представляемую в виде изолиний невязок скорости относительно референтной модели.

У результаті використання методу тейлорового наближення розв’язку задачі сейсмічної томографії часів приходу P-хвиль, запропонованого В.С. Гейком, побудовано тривимірну Р-швидкісну модель мантії Південно- Східної Азії. Розглянуто швидкісну будову мантії під Таїландом та його оточенням з метою виявлення можливих передумов у її глибинній будові для прояву в регіоні землетрусів. Для зон, що характеризуються підвищеною сейсмічністю, виявлено загальні риси швидкісної будови мантії: мантійні швидкісні колонки, що відповідають висхідним надглибинним флюїдним потокам; поширення низьких швидкостей з нижньої мантії (2600 км), похилих високошвидкісних шарів у верхній та нижній мантії. Крім традиційного зображення градієнтного середовища у довготних і широтних перетинах, вивчено поведінку градієнтів швидкостей за глибиною. За введеними градієнтами швидкостей отримано сейсмічні межі другого роду, що дало змогу уточнити характеристику середовища, яке має вигляд ізоліній нев’язок швидкості відносно референтної моделі.

Purpose. As part of the constructed three-dimensional P-velocity model of the mantle of Southeast Asia, we considered velocity structure of the mantle beneath Thailand and its environment in order to identify possible prerequisites in the deep structure of the mantle for the manifestation of earthquakes in the region. Design/methodology/approach. 3-D P-velocity model of the mantle of Southeast Asia was obtained with the method of Taylor s approximation of solving the problem of seismic tomography of P-waves arrival time introduced by V.S. Geyko. Findings. For areas beneath Thailand and its environment that are characterized by high seismicity, we identified commonalities of velocity structure of the mantle, such as: - allocation of mantle-velocity columns. In velocity characteristics of the mantle, these zones appear as subvertical region sequences of high and low-velocity anomalies, which are the consequences of the fluid process in an inhomogeneous velocity environment (blocks Indobirmaniya, Shan Thai, Sinobirmaniya block, Kho Rat); - propagation of low velocity of the lower mantle (2600 km); - propagation of high-velocity inclined layers. From the Indobirmaniya block under the Shan Thai block the inclined layer is immersed in the transition zone of the upper mantle; from the Sinobirmaniya, under the Kho Rat block, the transition zone of the upper mantle is immersed in the middle mantle; - bulge up of top of the upper mantle transition zone — Sinobirmaniya, Shan Thai, Kho Rat. In addition to the traditional view of the gradient environment latitude and longitude sections, we considered the behavior of velocity gradients in depth. Practical value/implications. The introduced velocity gradients permitted to receive seismic boundaries of the second kind, which allowed us to clarify characteristics of the environment represented as a contour residual velocity relative to the reference model. It was shown that the seismic boundary of the second kind stressed mantle column highlighted on the vertical cross sections. On the surface, the mantle-velocity column corresponds to fault zones (block Kho Rat (Thailand)).