天山构造带地震各向异性及动力学机制研究进展

鲍子文 高原

1)安徽省地震局，合肥 230031 2)中国地震局地震预测研究所，地震预测重点实验室，北京 100036

0 引 言

天山构造带位于中国新疆地区，自东向西进入吉尔吉斯境内，是中国西部主要的造山系之一，属于全球内陆最大、最年轻的构造带。天山构造带由一系列平行于构造带走向的山脉和山间盆地组成，是典型的岩石圈陆内缩短造山带(Chen et al，2005)。境内天山区域内构造复杂，构造带和盆地交错排布，天山、阿尔泰和西昆仑3条构造褶皱带和塔里木、准噶尔两大盆地共同构成了中国大陆西北部地区的“三山两盆”构造格局(图1)。

图 1 天山构造带地质构造背景

天山构造带大致呈EW走向，南侧为塔里木盆地，北侧为准噶尔盆地。天山构造带从开始形成至今经历了运动期、平静期和复活运动期3个时期(Molnar et al，1975)，现今仍处于复活运动期(Sobel et al，1997)。该区域属于内陆造山带，现今构造运动强烈，导致天山地区地震频繁发生，成为中国大陆西部地区重要的地震活动带，表现出很强的地震活动性(胥颐等，2005；李金等，2015；高国英等，2005、2010)。

天山地区现今地壳主要构造地质单元呈现出沿陆-陆碰撞缝合带两侧由老到新对称性分布的特点(杨主恩等，2005)。中国境内天山地区主压应力方向总体呈近NS向(高国英等，2005、2010)。GPS研究表明，印度-欧亚板块碰撞受到喜马拉雅逆冲体系、青藏高原沿阿尔金断裂和昆仑断裂向东的挤压及天山构造带地壳收缩的共同调节作用(Shen et al，2001)。板块的远程作用使天山构造带地壳以18.0～20.0mm/a的速率近NS向缩短(王晓强等，2007；王琪等，2001)。有限元数值模拟的结果发现，在天山构造带81°～89°E范围内的地区地壳缩短的主方向，中部为近NS向，西部为偏NNW方向，东部则为偏NE向(雷显权等，2011)。天山西段(76°E)汇聚速率约 20mm/a，天山东段(87°E)则呈现约 4mm/a的汇聚变形，总体跨天山带的SN向汇聚变形由西向东呈现出明显的递减特征(王琪等，2001；牛之俊等，2007)。这种NS向的挤压缩短在空间上还呈现出不均匀分布特征，主要集中在南北两侧盆地山体过渡地带上(Abdrakhmatov et al，1996；牛之俊等，2007；杨少敏等，2008)。

上述在天山构造带局部区域的挤压缩短的方向变化和东西段变形速率的差异与区域的构造活动密不可分。地质构造及GPS地表运动的研究结果认为，在天山75°E以西地区的构造变形是由于帕米尔高原NNW向的推挤作用，且其占主导作用(张培震等，1996；牛之俊等，2007)；而天山75°E 以东地区的构造变形差异原因则主要是由于塔里木顺时针旋转作用(Molnar et al，2000；牛之俊等，2007；雷显权等，2011)。根据S波接收函数和面波频散联合反演的推测，天山西部区域上地幔存在高速盖层并向东延伸到岩石圈的更深处，而天山构造带的东部构造活动或形变由于远离欧亚大陆碰撞带相对较弱(刘文学等，2014)。

由于天山地区复杂的地质背景、强烈的构造活动以及构造变形的不均匀性、频繁而强烈的地震活动，使天山构造带既是地震活动研究的理想实验场所，也是研究内陆造山带的理想实验场。地震各向异性与应力及介质变形有关，天山构造带的地壳与地幔各向异性研究成为区域深部地球物理特征的重要研究内容。

1 天山构造带及邻区壳幔地震各向异性

天然地震观测一直是研究地球岩石圈及软流圈深部结构的重要手段，探测深度可深达地核，不受人工源技术的限制。地震波受到地下介质作用会产生规律性的变化特征，利用天然地震资料，通过分析地震波的各向异性特征，能够获取壳幔介质的各向异性结构、地球内部物质的运动方式和应力环境等方面的信息，可以探讨地震各向异性特征与壳幔变形关系、应力状态及变化以及地球动力学特征。P-SV转换震相(Chen et al，1997)、地壳接收函数(Kosarev et al，1993)、地幔接收函数反演(Vinnik et al，2007)、地壳与地幔的剪切波分裂分析(Makeyeva et al，1992;Wolfe et al，1998;Chen et al，2005;Li et al，2006、2010;鲍子文等，2017)、Pn波反演(李志伟等，2007；雷建设等，2015)等方法已应用于探测天山构造带地壳和地幔各向异性及区域深部介质变形与运动特征，并为天山构造带的区域动力学机制和深部介质运动及壳幔耦合等科学问题的研究提供了分析依据。

1.1 地壳地震各向异性特征

剪切波分裂是分析介质各向异性的重要方法。剪切波(也称S波、横波)在地壳介质传播过程中，由于介质的各向异性结构，会导致剪切波发生分裂现象，快、慢剪切波的偏振方向会受到大量平行、直立的定向排列的裂隙结构的影响。EDA(Extensive-dilatancy Anisotropy，大范围扩容各向异性)微裂隙被用来解释地壳的各向异性(Crampin et al，1985；高原，2006)，EDA型岩石中按应力取向排列的充满流体的晶间微裂隙和低纵横比孔隙的张性结构伴随有扩容现象，也是一种有效的各向异性结构(高原，2006；吴晶等，2007；高原等，2008；太龄雪等，2008)。国内研究者提出的基于相关函数和偏振分析的SAM方法(剪切波系统分析方法)，是一种适用于近场小震数据研究上地壳地震各向异性的方法(高原等，1994；Gao et al，2003)，该方法在中国大陆的青藏高原东南缘(石玉涛等，2006)、青藏高原东北缘(张辉等，2012)、华北盆山构造区(吴晶等，2007；Wu et al，2009)、郯庐地震带北段(太龄雪等，2009)、龙门山断裂带(石玉涛等，2009；高原等，2013)等地区均得到了有效的应用，研究得到了区域上地壳各向异性空间分布特征(高原等，2018)。

然而，迄今为止针对中国大陆西北部的地壳各向异性研究相对较少。在天山构造带及邻区的区域内，根据SKS波分裂和P波接收函数的联合观测，发现天山地区存在地壳各向异性且各向异性程度不低(Vinnik et al，2007)，该研究显示，深入研究天山地区地壳各向异性特征需要更多的数据和适当的分析技术。利用地壳剪切波分裂技术对新疆2005年乌什6.3级地震前后的S波分裂特征进行初步研究，结果表明，乌什地震的震区最大主压应力方向为近NS向，与新疆区域应力场分布特征基本一致(高歌等，2006)。针对伽师强震群的S波分裂研究表明，塔里木盆地一侧由南向北至北部边缘的褶皱变形带内，主压应力方向由NS方向变为近EW方向，与断裂带的走向近乎一致(赖院根等，2002)。

鲍子文等(2017)对整个天山构造带地壳剪切波分裂特征的区域性分布进行了较为系统的研究，该研究使用2009～2014年共6年的地震波记录，采用近场地震资料的剪切波分裂分析方法，证实了天山构造带及邻区的地壳各向异性有强烈的区域分区性，并与应力、断裂及变形等区域构造呈现密切的关联性(图2)，从而支持了在华北地区得到的地壳剪切波分裂特征与应力、断裂和构造相关的结论(Gao et al，2011)。鉴于各向异性特征对进一步了解区域地壳和地幔的深部动力模式、揭示地壳介质和地表构造的运动学及动力学含义有重要启示，而对该区域深部构造及物质变形等问题的科学认识还非常不足，天山构造带地壳各向异性特征仍需要更多、更细致的深入研究。

图 2 天山构造带地壳各向异性特征(据鲍子文等，2017)周围圆圈为快剪切波偏振方向等面积投影玫瑰图，蓝色虚线为分区线。A区主要为天山与准噶尔盆地交汇区，其中白色虚线是A区内再划分的子区域AW、AM和AE，分别代表北天山山前断裂西段、北天山山前断裂中段的断展褶皱系和博格达推覆构造转换部位和北天山最东段区域；B区为西天山；C区为南天山山前断裂带及邻区

1.2 上地幔地震各向异性特征

相关研究认为上地幔介质各向异性是由应力以及物质运动导致橄榄岩中晶格的优势取向所引起的(Hess，1964；郑斯华等，1994)，其强度和方向在很大程度上与区域板块运动的速度和方向有关，因而地震各向异性对岩石圈及软流圈的动力学机制研究有重要意义。

已有的上地幔各向异主要研究结果认为，天山构造带及邻近区域大部分地区的快波(SKS波、Pn波等)偏振方向和天山造山带走向近似平行，并且垂直于印度板块和欧亚板块之间的运动方向(Wolfe et al，1998;Chen et al，2005;Roecker，2001；Li et al，2006、2010；Vinnik et al，2007；李志伟等，2007；江丽君等，2010；Huang et al，2011；周智刚等，2014；雷建设等，2015)。在总体快波偏振方向和构造带走向平行的大背景下，存在局部地区各向异性复杂分布的特殊性。

图 3 天山构造带上地幔各向异性结果分布

总体而言，天山构造带上地幔各向异性整体呈现出平行于构造带走向的特征，在与哈萨克地台、准噶尔盆地和塔里木盆地的交汇区，由于受到SN向的挤压作用，呈现局部的快波偏振方向的偏转和各向异性层厚度变薄的特点。这种SN向的作用，在地壳各向异性研究中也得到了相应的支持，与准噶尔盆地交汇区(86°～88°E)的快波偏振方向呈现近NS向和NE向的分布，与塔里木盆地交汇处的快波偏振方向出现NS向的分布(鲍子文等，2017)。此外，在伊塞克湖附近，上地幔各向异性特征呈现出快波偏振方向和各向异性强度变化强烈的现象，其快波方向发生变化的具体原因尚未有统一的认识。

1.3 天山构造带各向异性分层现象

由于震相性质、数据分布和计算技术的约束，通常情况下用单层水平各向异性模型来解释剪切波分裂的结果，但是在天山构造带，各向异性的多层模式也被证实是存在的。1994年，在圣安德烈亚斯断层附近的几个台站的研究发现了双层各向异性的现象(Silver et al，1994)。中国大陆的XKS(即SKS、PKS和SKKS，下同)震相分裂研究发现，青藏高原内部的拉萨地块存在明显的双层各向异性特征，其成因被解释为上地幔物质运动与地壳块体运动的不同(Gao et al，2009)。这种双层各向异性现象，在云南地区的昆明台站SKS分裂分析中也有相关的研究报道(盛敏汉等，2015)。

在天山构造带及邻区范围内，基于远震S波波形的方位各向异性的反演结果发现，WUS台(41.2°N，79.2°E)下方介质具有双层各向异性特点，下层各向异性方向为N60°E，基本平行于天山构造带走向，上层各向异性方向则为N110°E(Farra et al，1999)。利用Geoscope台网的SKS、SKKS和PKS远震数据进行天山地区剪切波分裂分析研究时，在WUS台后方位角N20°E的范围内少数事件的时间延迟(1.2～1.6s)，相较于N100°E范围内大多数的事件时间延迟(0.4～1.0s)显示出更大的特征，但是该研究并没有拟合出合适的双层模型(Barruol et al，1991)。Li等(2010)指出，WUS台地震记录的远震事件具有快波偏振方向和慢波时间延迟随方位角变换而规律变化的特点，并拟合出双层各向异性模型，上层的快波方向为NE/NEE(N60°E～N80°E)，基本平行于天山造山带，可能是由于天山造山带受到持续不断的SN向挤压缩短作用；下层的快波方向(N85°E～N105°E)可能与软流圈橄榄岩晶体的LPO(晶格优势方向)和现今欧亚大陆的绝对板块运动有关。Vinnik等(2007)利用P波接收函数和SKS联合反演3个台网(IRIS/GSN、Geoscope、KNET)的10个台站，发现伊塞克湖西侧区域AAK(42.6°N，74.5°E)等台站附近下方具有双层各向异性特征，指出由于地壳现今的俯冲和物质变形的共同作用，上层各向异性快波偏振近NNW，下层由于软流圈各向异性方向呈近NE向，并利用10个地震台站资料，发现天山下方的各向异性结构与深度有关，浅层地幔岩石圈(深度小于100km)快波偏振方向在一个很宽的范围内横向变化，各向异性强度相对较弱；在较深的软流圈快波偏振方向和构造带走向平行，各向异性强度相对更强。江丽君等(2010)利用S波分裂同样发现天山构造带伊塞克湖西侧AAK台(42.6°N，74.5°E)等附近台站区域，KBK台，也表现出2个明显不同的快波各向异性方向，但是由于可用于S波偏振分析的远震数据分布不均匀，无法进一步讨论双层各向异性存在的方式。Cherie等(2016)利用更多震相资料，对XKS震相进行剪切波分裂研究，也同样证明伊塞克湖附近存在双层各向异性，但其指出上层平行于构造带走向(N 50°E～N 90°E)的各向异性是由于岩石圈的缩短，下层(N45°E～N85°E)则与塔里木岩石圈俯冲区域和哈萨克斯坦岩石圈根部之间软流圈物质的WNW向运动相关。上述研究展现出天山构造带下方岩石圈，即软流圈，各向异性空间分布和深度分布的复杂形态。

2 天山构造带及邻区动力学机制

Silver曾提出2种壳幔变形运动模型：壳幔强烈耦合的垂直连贯变形模型和源于板块运动的简单软流圈流动模型(Silver，1996)。前者预示板块强烈地耦合于地幔，并受地幔中密度不均匀产生的流动场驱动；后者则预示板块自驱动，并由力学上软弱的软流圈与地幔有效解耦，地幔变形归因于软流圈顶部和底部的差异速度(常利军等，2009)。在研究分析深部变形机制等问题上，各向异性研究能够提供有效证据。

上地幔的各向异性一般用橄榄石的晶格优势方位(LPO)来解释(Zhang et al，1995)，能够根据时间延迟估计各向异性层的厚度(郑斯华等，1994)，而且板块运动的速度和方向在很大程度上决定了上地幔各向异性的强度和方向(苏伟等，2008)。利用整体波形成像技术模拟全球地幔的径向各向异性时发现，地幔顶部的S波各向异性特征大于地幔底部的D″层(Panning et al，2004)。地震波在穿过地幔底部(D″层)时表现出的地震波速度随着方位角而变化的各向异性特征，可以通过对ScS震相的分裂参数经SKS震相和S震相矫正得到(Nowacki et al，2012)。壳幔之间的耦合分析认为，首先必须确定地幔各向异性是来自岩石圈变形还是来自软流圈的流动，若S波分裂结果的快波偏振方向与地表变形场的最大剪切方向平行，则认为岩石圈的变形连贯(王椿镛等，2006)。Moergan等(1971)首次正式提出地幔柱假说，认为地表热点是地球内部存在的起源于地球核幔边界缓慢上升的细长柱状热物质流(即地幔柱)在地表的表现形式，并进一步推测地幔柱是由地幔对流体系中上升流构成的。方位各向异性对地幔物质的流动较为敏感，如果深部存在地幔柱或小尺度地幔流等现象，则S波分裂结果(快波偏正方向和时间延迟)会出现与之相对应的空间变化。通过剪切波分裂分析获取的地幔各向异性结果若和区域的板块的运动方向具有一定的夹角，则表明该区域可能存在复杂的地幔流动格局(Russo et al，1994、1996;Smith et al，2001)。地震各向异性与板块绝对运动图像存在一定相关性，板块绝对运动或相对运动控制着板块边界的地震各向异性和应力场特征，由于俯冲过程的影响，一定程度上控制着地震各向异性和应力场特征，但均很难从单一的板块运动方面来解释地震各向异性和应力场特征(韩鹏等，2014)。

作为全球陆内主要的构造变形(DeMets et al，1990;Sobel et al，1997)，天山构造带相对于南部的塔里木盆地和北部的准噶尔盆地较软且相对活跃，晚新生代以来天山构造带南北两侧塔里木盆地和准噶尔盆地的挤压楔入也对天山的复活运动产生了影响(冯强强等，2012；高锐等，2002；赵俊猛，2001；卢德源等，2005；周铭等，2014)。天山构造带复杂的地壳和上地幔各向异性与区域的动力学机制关系密切。多年来，研究人员对天山构造带及邻区不同区域、不同深浅的地震各向异性特征进行了研究，获得诸多关于动力学机制的证据(Chen et al，2005；Wolfe et al，1998；Roecker et al，2001；Vinnik et al，2004、2007；刘洁等，2006；江丽君等，2010；Li et al，2006；Omuralieva et al，2009；Cherie et al，2016)。

天山造山带的上地幔方位各向异性特征具有一定的代表性，SKS和SKKS波分裂的快波偏振方向总体上近EW向，基本平行于天山造山带的走向，垂直于印度板块和欧亚板块之间的运动方向，揭示塔里木盆地和准噶尔盆地的SN向挤压不仅涉及到地壳而且影响到上地幔，在板块相互作用中有相当厚的上地幔卷入了碰撞变形(Chen et al，2005；Vinnik et al，2002；Li et al，2006)。利用地震层析成像方法重建天山上地幔和地壳的P波速度结构，认为新近纪以来青藏高原快速隆升的远程效应通过塔里木盆地和准噶尔盆地上地幔(150～400km)对天山构造带的造山运动产生强烈影响(郭飚等，2006)。SKS波分裂研究认为，天山造山带84°E以东这种与造山带平行的各向异性是因为天山下方的地幔变形与上覆的地壳缩短直接耦合，即岩石圈的垂直连续变形机制(Silver，1996；Chen et al，2005)。XKS的剪切波分裂研究结果同样也认为，平行于构造带的各向异性是岩石圈垂直连贯变形所导致(Cherie et al，2016)。针对天山构造带地壳各向异性的研究，结合前人地幔各向异性研究，认为天山构造带的动力学机制更偏向于垂直连贯变形模式(鲍子文等，2017)。

基于剪切波分裂方法发现在天山内部75°E伊塞克湖区域下方地震各向异性的强度和快波方向分布均具有明显的横向变化，为天山上地幔存在地幔柱的动力学机制提供了证据(Makeyeva et al，1992)。地壳接收函数(Kosarev et al，1993)、由P波接收函数(Tian et al，2010)、P波和S波接收函数联合反演(Vinnik et al，2004)以及层析成像(胥颐等，2000；Lei et al，2007、2010)等方法的研究结果，均对天山造山带地幔柱动力学机制提供了支持。地壳接收函数的研究结果发现该区域(伊塞克湖附近)的岩石圈已经拆层，且认为下方莫霍面的不连续性是地幔岩浆和下地壳相互渗透的证据(Kosarev et al，1993)。S波接收函数的方法研究也表明，伊塞克湖东北部边缘和费尔干纳断裂(图2)之间的区域下方存在规模不大的地幔柱，但整个天山构造带隆升的主要原因是地壳的缩短(Vinnik et al，2004)。P波接收函数的结果发现在伊塞克湖西北部，410km的不连续面相对较深而660km的不连续面较浅，较薄的地幔转换带一般代表存在较高的温度，揭示了由下地幔上涌的小范围上升流(Tian et al，2010)。远震P波层析成像研究认为，塔里木盆地、哈萨克地盾(Kazakh Shield)的俯冲作用和热异常的上升流在天山的造山运动中起重要作用(Lei et al，2007)。采用地震背景噪音成像技术反演地壳剪切波速度结构的研究也同样认为，双向俯冲的塔里木地块和哈萨克地台以及上地幔热流上涌共同为天山造山带的活化提供了主要动力(郭志等，2010)，这种地幔热物质有可能在板块碰撞中沿构造边界上升到造山带的底部(胥颐等，2000)。根据vP和vS在费尔干纳断裂的地震波速度异常特征，认为断裂为来自于地幔的湿热物质上升流提供了通道(Lei et al，2011)。

诸多研究支持天山大幅度隆升的构造变形格局在一定程度上取决于区域内的地幔小尺度对流这一动力学机制(Kosarev et al，1993;Wolfe et al，1998;Curtis et al，1997;Roecker，2001;郭飚等，2006；刘洁等，2006；江丽君等，2010；Omuralieva et al，2009;)。75°E以西的天山地区地震各向异性的横向变化能够用小尺度的地幔对流解释(刘洁等，2006)。伊塞克湖附近台站的SKS和SKKS波的各向异性强度和快波方向横向变化强烈，呈现NNW向，快慢波延迟约1s，可能与小规模或区域尺度的地幔对流相关(江丽君等，2010)。地震层析成像结果指出，天山造山带上地幔普遍存在的低速异常有助于其上地幔的变形，强烈非均匀性变形有助于推动天山造山带上地幔小尺度地幔对流的形成，且相对较软的上地幔为加速天山造山带的变形和隆升创造了必要条件(郭飚等，2006)。以上研究表明，伊塞克湖附近存在区别于整个天山构造带的特殊动力学特征，但具体的原因仍有待进一步研究。

在对天山动力学机制的不断探索中，动力学模型的构建一直是研究的焦点。前人利用地震层析成像(胥颐等，2001)、人工地震探测(高锐等，2002)、小波分析(赵俊猛等，2001)等方法，对天山构造带与塔里木盆地准噶尔盆地之间的相互作用关系不断研究探索，相继提出了“层间插入消减”、“岩石圈拆沉”、“板内相向俯冲”等动力学模型。

利用小波分析对天山造山带与准噶尔盆地壳幔过渡带的反射波进行处理后，提出了“层间插入消减”动力学模型，天山造山带相对于两大盆地相对较软，地震波速度较低、密度低、电阻率变化大、热流值高，是地壳缩短的主要发生区域，受到印度板块与西伯利亚板块敛合作用的远程影响，塔里木盆地在库尔勒断裂附近向天山地壳与上地幔层间插入与俯冲消减(赵俊猛等，2001、2006)。这种层间插入不仅发生在地壳，也包括了上地幔岩石(胥颐等，2001)。地壳各向异性研究中的快波偏振方向在塔里木盆地和天山构造带结合处发生偏转，并认为两大盆地对构造带具有挤压作用，对以上模型有一定的支持(鲍子文等，2017)。地震探测方法揭示出天山与塔里木盆地、天山与准噶尔盆地之间的岩石圈尺度盆山耦合关系，同样证明塔里木盆地与准噶尔盆地两大高速岩层插入软流圈地幔(高锐等，2002)。岩石圈拆沉是指部分岩石圈由于重力不稳定性而沉入软流圈的过程(王洪亮等，2011)。层析成像结果指出在吉尔吉斯斯坦天山上地幔顶部发现低速特性，推测与深部热物质的不断侵入有关，曾有学者提出吉尔吉斯天山区域存在地幔上涌的假设(Vinnik et al，1984)，剪切波分裂研究也认为天山的大幅度抬升和小尺度地幔对流有关(Makeyeva et al，1992)，与中国大陆西北造山带的形成演化具有密切联系(胥颐等，2000)。研究地震成像剖面发现天山造山带岩石层复杂，岩石层的厚度和构造形态变化均匀，地块拼合、岩石层拆沉和层间插入、陆块俯冲在该地区均有体现(胥颐等，2001)。“嵌入”、“拆离”、“下沉”和“俯冲”等深部耦合模式也存在于天山毗连的区域(Xu et al，2002)。有研究根据塔里木盆地北缘的多项地学资料提出，塔里木盆地和准噶尔盆地的岩石层地幔在天山岩石圈之下碰撞形成拆沉挤压型盆山耦合机制的模型，在岩石层俯冲的过程中形成了再生天山山脉(卢华复等，2005)。

3 结论

天山构造带及邻区的地震各向异性研究为深入了解区域深部构造提供了途径，并为动力学机制研究提供了支持。总体上，天山构造带及邻区地壳和上地幔各向异性呈现出快波偏振方向和构造带走向平行的特点，但是局部区域各向异性呈现出一定的复杂性，如伊塞克湖附近的各向异性快波方向变化复杂，局部(WUS台下方介质、伊塞克湖附近)存在特殊的双层各向异性现象和动力学机制，塔里木盆地和准噶尔盆地挤压区域的快波偏振方向发生略微偏转等。垂直连贯变形、地幔柱、软流圈变形、小尺度地幔对流等动力学机制均被用来解释天山构造带的背景。

天山构造带的上地壳各向异性分布显示，天山地区的地壳各向异性呈现区域性分布特点，受到构造带和断裂走向以及区域应力的影响，在受盆地挤压造成山前地表构造变形最强的区域，快波偏振方向与主压应力有很好的一致性(图3)，地震各向异性特征呈现出明显的应力挤压现象。目前针对天山构造带的地壳各向异性整体区域性分布，只有剪切波分裂得到的上地壳各向异性结果，地壳各向异性与岩石圈及软流圈各向异性空间分布与深度分布及其揭示的动力学机制细节，仍需要更多的观测数据用于更深入的探讨。

根据天山构造带及邻区的上地幔各向异性研究，表明地震各向异性具有显著的复杂的区域性和局部性分布的特点，虽然多个研究推测出存在区域性的双层各向异性，但对于导致这种现象的动力学原因尚在争论和探讨之中。