用接收函数研究藏南裂谷系的深部结构

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青藏高原南部发育数条近南北向的巨型构造,称为“藏南裂谷系”。目前对该裂谷系虽有研究,但在形成机制、深浅部构造关系等方面仍存在很大争议。本文前部分综述了前人对藏南裂谷系的形成时间、形成机制等进行论述,认为藏南裂谷系的形成时间大约在8Ma-24Ma。而藏南裂谷系的形成机制与大陆裂谷的形成机制不同。大陆裂谷是地表水平方向的两个相反方向的力同时拉张而形成的,而藏南裂谷系的形成是由于印度板块向北俯冲,在青藏高原西边界被固定的背景下,高原内部物质普遍向东迁移的拖曳以及南北挤压引起的东西向伸展。本文的中间部分简要地介绍了接收函数方法。接收函数(P和S波)可以有效地获取地壳和上地幔深度范围的P波和S波速度结构、地壳厚度、地幔过渡带厚度变化及物质组成等物性参数,以及这些物性参数沿“裂谷”南北方向的变化特征。本文的最后,根据综合地球物理探测研究结果,结合地质学、岩石地球化学等多学科资料综合分析,揭示了藏南“裂谷”的形成机制及深部动力学过程。  本研究在喜马拉雅块体内部,横跨尼玛-定日和申扎-定结裂谷,布设了一条东西向长约230km的天然地震观测剖面(TD剖面)。利用P波接收函数方法分析尼玛-定日裂谷和申扎-定结裂谷区域下方的深部结构,结果显示:  (1)剖面下方Moho面深度约60km-80km。从西向东(从NTR到XDR),喜马拉雅地块的地壳厚度逐渐增厚;  (2)剖面87.2°E以西约30km深度存在一个连续的壳内低速层。这个低速层的形成可能说明地壳中存在部分熔融或含有自由水;  (3)研究区域下方的50km-60km深度存在一个壳内间断面,推测这个间断面是俯冲的印度下地壳;  (4)尼玛-定日裂谷Moho面平直分布,申扎-定结裂谷的Moho面上隆10km,说明申扎-定结裂谷受到地幔物质的改造相对强烈。
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