廣州地化所提出一種可能的青藏高原東北緣生長和變形機制
青藏高原如何生長和變形,一直存在極大爭議。前人提出的模型主要有連續(xù)變形,塊體端元變形等。近年一個非常受關(guān)注的模型是中下地殼流模型。
為了研究青藏高原在其邊界部位的變形和擴展情況,廣州地球化學(xué)研究所鄧陽凡博士及其合作者使用Vp速度約束下的接收函數(shù)與面波頻散聯(lián)合反演方法得到了青藏高原東北緣一條剖面(從青藏高原高原腹地到阿拉善塊體)的二維Vs和Vp/Vs結(jié)構(gòu)。Vp速度來源于人工源深地震測深結(jié)果,接收函數(shù)來源于37臺寬頻帶地震臺站,包括自己布設(shè)的流動地震臺站,IRIS和CEA臺站。
主要的結(jié)構(gòu)特征有低速層在各個塊體具有不同的強度,高Vp/Vs與低速層相對應(yīng),斷裂帶附近出現(xiàn)莫霍面跳變和速度變化,巖石圈地幔的速度異常,地殼與地幔頂部異常的相關(guān)性等。
這些結(jié)果暗示著一種巖石圈尺度的變形,該變形受到連續(xù)縮短變形和局部斷裂帶控制,并被塊體的強度影響。低速層的幅度和范圍代表著不同的變形階段,SGT和KQT經(jīng)歷了長時間變形,CQL和NCC處于初始變形階段。加厚的巖石圈地??赡鼙粍冸x,對地殼的低速層有促進(jìn)作用可能導(dǎo)致流動。但是該流動不是高原隆升擴展的動力,而是持續(xù)變形的結(jié)果。所提出的模型一方面與塊體內(nèi)的連續(xù)變形相一致,另一方面與地表大型斷裂帶相吻合。通過對比發(fā)現(xiàn),高原的其他區(qū)域也具有該類變形特征,可能是陸內(nèi)變形的普遍機制。

圖1 臺站分布圖及研究區(qū)域的地質(zhì)概況。臺站從松潘-甘孜延伸到阿拉善塊體

圖2 青藏高原東北緣變形機制的示意圖。顏色塊描繪了聯(lián)合反演得到的地殼中的低速和地幔中的高速。主要的特征包括:由標(biāo)有斷層走向的垂直虛線分開的巖石圈尺度塊體、顯著的中地殼低速區(qū)、殘留的地幔巖石圈以及部分拆沉的地幔巖石圈。
在中國科學(xué)院先導(dǎo)專項B(XDB18000000)以及國家自然科學(xué)基金的資助下,相關(guān)研究2018年發(fā)表在地球科學(xué)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
原文連接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1029/2018GL077486
(同位素地球化學(xué)國家重點實驗室 & 所綜合辦公室 供稿)

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