發(fā)布時間：2017-12-22 16:40

  本文關鍵詞：青藏高原東北緣深部結構及高原擴展之地球動力學研究　出處：《中國地質科學院》2016年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 青藏高原東北緣 地震接收函數(shù)成像 剪切波分裂 地震各向異性 巖石圈俯沖 高原生長

【摘要】：印度板塊與亞洲板塊在新生代的碰撞,形成了雄偉的青藏高原。已有的研究提出大陸碰撞及隨后的大陸俯沖導致了青藏高原巖石圈變形和生長。然而,受制于觀測數(shù)據(jù)覆蓋的不足,以往的研究多集中在高原南部。印度大陸與亞洲大陸的碰撞與俯沖作用如何控制和影響青藏高原東北緣(NE Tibet),即青藏高原與華北克拉通構造轉換地帶的巖石圈變形,仍舊是不清楚的。有必要以更密集的數(shù)據(jù)對這一構造轉換區(qū)域進行補充研究。本文基于一條跨越青藏高原東北緣地區(qū)由38個寬頻地震臺站組成的線性密集臺站剖面采集到的新數(shù)據(jù)集,利用地震接收函數(shù)(Sp和Ps轉換波)對研究區(qū)下方的巖石圈結構進行成像,利用剪切波分裂(XKS震相)分析考察研究區(qū)下方的巖石圈上地幔各向異性。在上述研究獲得的巖石圈結構成像和區(qū)域各向異性體制特征的共同約束下,結合前人研究結果,我們通過細致全面的分析、對比和綜合,最后得到一個青藏高原東北緣的綜合巖石圈模型。該模型展示了在匯聚擠壓作用下,華北克拉通板塊的冷的巖石圈地幔被斜向俯沖到祁連造山帶下方,這一過程促使了同構造期的地殼逆沖擴展,區(qū)域各向異性體制特征很好地映證了我們的這一解釋。我們總結的巖石圈模型較好地表述了亞洲巖石圈地幔逐次／多次向青藏高原下方俯沖的過程。亞洲巖石圈分為多塊體,以較短距離向高原下方俯沖,地幔的楔入促使了高原以地殼逆沖的形式向外擴張和生長。上述研究結果基于以下幾項重要的發(fā)現(xiàn)。如：1、巖石圈-軟流圈界面(LAB)在S波接收函數(shù)成像圖像上被清晰地觀測到,表現(xiàn)為一個南傾的連續(xù)界面,從阿拉善塊體內部向南傾斜連續(xù)地延伸到了祁連造山帶的下方。剪切波分裂測量展示了跨青藏高原東北緣地震各向異性顯著的橫向變化,指示了青藏高原東北緣一系列大型斷裂帶在巖石圈變形過程中所起的關鍵作用。2、沿測線的SKS走時分析和接收函數(shù)成像,并結合前人的面波成像結果,共同支持一種推測,即一個相對較冷／剛性的亞洲巖石圈存在于祁連和阿拉善塊體的下方,而一個相對較熱／軟弱的青藏高原巖石圈存在于松潘甘孜和西秦嶺塊體的下方。西秦嶺北緣斷裂帶被視為在我們研究區(qū)內的分隔青藏高原巖石圈和亞洲巖石圈的分界帶,在宏觀上,昆侖-西秦嶺山脈一線可能組成了青藏高原北緣的一條重要分界帶,這條分界帶在北部受剛性的亞洲巖石圈(包括柴達木盆地)的約束,對中東部青藏高原向東北方向的構造流起到一個阻擋作用,從而協(xié)調了青藏高原巖石圈的向東擠出。3、在祁連造山帶下方識別出一個重要的雙層各向異性特征,推測它與祁連中下地殼中作為逆沖滑脫構造的低速層(LVL)相關聯(lián)。將青藏高原東北緣地區(qū)的地殼各向異性和區(qū)域XKS分裂結果綜合起來進行細致全面地分析,并與地殼低速層特征聯(lián)系起來,指示了殼幔解耦變形可能主導著祁連造山帶下方的巖石圈變形,而垂直連貫變形可能主導著松潘甘孜和西秦嶺塊體下方的巖石圈變形。祁連造山帶內的區(qū)域各向異性體制似乎符合在邊界應力作用下正在發(fā)生的變形,而這種邊界應力與來自北部邊緣的可能的巖石圈向南的俯沖有關。4、沿測線的P波接收函數(shù)成像還揭示了一些其他重要的地球物理特征,包括西秦嶺造山帶下方北傾的殼內轉換震相(NC)、西秦嶺北緣斷裂、海原斷裂等大型斷裂帶下方的Moho錯斷和部分疊置,以及祁連造山帶下方中下地殼出現(xiàn)的低速層(LVL)。概言之,我們的觀測和研究結果提供了一個新的由地殼到地幔的斷面,以更為全面的視角加深理解青藏高原東北緣這一構造轉換區(qū)域的地球動力學演化和高原生長機制。
【學位授予單位】：中國地質科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P315.2

【參考文獻】

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本文編號：1320210