龙门山构造带三维壳幔电性结构研究

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自2008年汶川(Ms8.0)地震以来无论是出于对于地震灾害预防的试探性研究,还是为探查地质资源的目的,国内外地学界对龙门山构造带的科学研究给与了前所未有的关注。要解决松潘—甘孜地块与四川盆地地下的扬子基底的接触关系,龙门山的隆升机制等大范围的大陆动力学问题,可靠的三维岩石圈构造模型是研究的首要基础。为研究大陆的动力学机制和运动方式,首先应确定岩石圈三维构造模型,岩石圈壳幔三维电性结构研究是其中的重要研究内容。本研究计划依托“藏东-川西三维岩石圈电性结构调查项目”以及Sino Probe项目在北纬29°N-33°N,东经100°E-105°E的龙门山构造带内采集的85个宽频大地电磁测深点,对其数据系统全面的分析,精细化数据处理,通过阻抗张量GB分解技术、相位张量分析对研究区的大地电磁测深阻抗张量数据进行维性和电性主轴分析,结果表明研究区的中上地壳主要电性结构为良好的二维特性甚至一维特征,相对来说深部呈现三维性。对比了在不同的模式以及参数设定下二维反演得到的有差异的二维的电阻率模型,同样也首次采用基于NLCG反演算法的Mod EM三维反演技术得到龙门山构造带的三维电性模型,并对模型做了可靠性的验证,为研究龙门山地区岩石圈结构和动力学机制等地质问题提供三维电性基础资料。运用本研究得到的三维电性模型并结合目前已知的龙门山构造带地区地质资料和其他地球物理的总结对研究区地下壳幔尺度物质的导电性结果表明:刚性的上扬子地块西缘高阻体并不是简单的以楔形体向西插入柔性的青藏块体的、楔形构造相对应的在此形成的青藏高原东缘壳内高阻体逆冲推覆在龙门上断裂带上等地质现象也只是在龙门山中段局部地区有明显电性反应。从电性结构的角度看整个龙门山断裂带并不是简单的沿着断裂带的二维结构,扬子板块西边界呈不规则分布,其最西端可能到达龙日坝断裂。松潘甘孜地块下的低阻带代表的下地壳流可能是引起隆升的主要原因。
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