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青藏高原东缘及龙门山被动源地震剖面及台阵研究

李海丰  
【摘要】: 对青藏高原及喜马拉雅造山带形成、演化及动力过程的研究,在最近30年来得到了蓬勃的发展,丰富的地震测深断面和台阵观测成果,初步揭示了青藏高原岩石圈结构及其深部动力过程。然而,有关青藏高原东缘岩石圈探测工作却开展甚少。为了解青藏高原东缘及龙门山岩石圈结构和深部动力过程,我们自2005年以来,通过中法合作方式,在龙门山与青藏高原东缘布设被动源地震台阵观测研究,建立这一地区地壳及岩石圈地幔细结构和动力学模型,将青藏高原及造山带形成演化研究深入一步。通过龙门山的密集的地震仪剖面及台阵观测,不仅有助于龙门山及松潘—甘孜地块岩石圈和深部动力学的研究,而且可以了解鲜水河断裂的性质,并与青藏高原其它走滑断裂相比较。 随着轻便,灵敏,高精度的宽频地震仪器的问世及不断完善,利用宽频带三分量天然地震数字记录对地壳,上地幔结构的研究,为地球深部构造研究开辟了新的途径,极大地推动了全球深部构造以及地球动力学的研究。并且随着更密集台站观测资料的增加,新的研究手段的采用,地震三维层析成像和接收函数法已经成为研究岩石圈地幔速度结构和速度间断面有效的方法。因此本文通过接收函数的方法具体研究了青藏高原东缘和龙门山地区岩石圈结构和深部动力学特征进行了研究。 我们利用接收函数方法对盆地龙门山两侧以经整理好数据的部分台站下方的岩石圈结构做出了一些结果,结果表明莫霍面自扬子盆地(36-40KM)跨龙门山(50KM)到松潘-甘孜腹地(62-65KM)逐渐加深,跨鲜水河断裂又变浅(60KM)。岩石圈与软流圈的分界面深达140-150KM.。青藏高原东缘(龙门山)的岩石圈结构与动力学过程与青藏高原南缘(喜马拉雅山)和北缘(昆仑山)有很大不同。 青藏高原的南缘及北缘均有岩石圈板块的陆内俯冲,特别是南缘印度板块岩石圈可以下插到100余公里深度,水平推移距离达数百至一千余公里。此外,印度板块地壳也有一部份俯冲到青臧高原之下。 青藏高原东缘与扬子地块的拼接关系与上述情况完全不同,这里未发现岩石圈的陆内俯冲,两个地块的岩石圈沿龙门山、岷山一带碰撞镶接在一起,其深度从150km(扬子地块)到160~170km(青藏高原东缘)。 龙门山上部的推覆作用是形成龙门山一系列逆掩断层,出现大规模复杂岩体及飞来峰的主要是原因。这种推覆作用是松潘甘孜地块中上地壳沿低速层(滑脱面)向地表逆冲作用所引起。龙门山推覆体主要是在中生代侏罗纪形成,新生代以来推覆作用已大大减弱。


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