广州地化所提出一种可能的青藏高原东北缘生长和变形机制

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发表时间: 2018-06-06 09:36:24 单位: 广州地化所


青藏高原如何生长和变形,一直存在极大争议。前人提出的模型主要有连续变形,块体端元变形等。近年一个非常受关注的模型是中下地壳流模型。广州地球化学研究所邓阳凡博士及其合作者使用Vp速度约束下的接收函数与面波频散联合反演方法得到了青藏高原东北缘一条剖面(从青藏高原高原腹地到阿拉善块体)的二维Vs和Vp/Vs结构。 

    青藏高原如何生长和变形,一直存在极大争议。前人提出的模型主要有连续变形,块体端元变形等。近年一个非常受关注的模型是中下地壳流模型。 

  为了研究青藏高原在其边界部位的变形和扩展情况,广州地球化学研究所邓阳凡博士及其合作者使用Vp速度约束下的接收函数与面波频散联合反演方法得到了青藏高原东北缘一条剖面(从青藏高原高原腹地到阿拉善块体)的二维Vs和Vp/Vs结构。Vp速度来源于人工源深地震测深结果,接收函数来源于37台宽频带地震台站,包括自己布设的流动地震台站,IRIS和CEA台站。 

  主要的结构特征有低速层在各个块体具有不同的强度,高Vp/Vs与低速层相对应,断裂带附近出现莫霍面跳变和速度变化,岩石圈地幔的速度异常,地壳与地幔顶部异常的相关性等。 

  这些结果暗示着一种岩石圈尺度的变形,该变形受到连续缩短变形和局部断裂带控制,并被块体的强度影响。低速层的幅度和范围代表着不同的变形阶段,SGT和KQT经历了长时间变形,CQL和NCC处于初始变形阶段。加厚的岩石圈地幔可能被剥离,对地壳的低速层有促进作用可能导致流动。但是该流动不是高原隆升扩展的动力,而是持续变形的结果。所提出的模型一方面与块体内的连续变形相一致,另一方面与地表大型断裂带相吻合。通过对比发现,高原的其他区域也具有该类变形特征,可能是陆内变形的普遍机制。

图1 台站分布图及研究区域的地质概况。台站从松潘-甘孜延伸到阿拉善块体

图2 青藏高原东北缘变形机制的示意图。颜色块描绘了联合反演得到的地壳中的低速和地幔中的高速。主要的特征包括:由标有断层走向的垂直虚线分开的岩石圈尺度块体、显著的中地壳低速区、残留的地幔岩石圈以及部分拆沉的地幔岩石圈。 

    

  在中国科学院先导专项B(XDB18000000)以及国家自然科学基金的资助下,相关研究2018年发表在地球科学主流期刊Geophysical Research Letter上。 

    

  Deng, Y.*, Li, J.*, Song, X.*, & Zhu, L. (2018). Joint inversion for lithospheric structures: Implications for the growth and deformation in northeastern Tibetan Plateau. Geophysical Research Letters, 45(9), 3951-3958. https://doi.org/10.1029/2018GL077486 

  原文连接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2018GL077486


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