青藏高原东缘三维密度结构及其地球动力学意义

• 作 者: 李丹丹
• 出 处: 长江大学
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 青藏高原东缘 重力均衡 地壳密度结构 莫霍面 基底面

印度大陆和欧亚大陆的碰撞及持续的向北推进造就了地球上海拔最高、规模最大、时代最新的青藏高原。青藏高原的变形、隆升始终是国际大陆动力学理论研究的焦点和核心。迄今为止,许多学者提出了各类动力学模型来解释青藏高原的隆升和演化过程,包括俯冲、缩短、向东逃逸、地壳注入、岩石圈对流剥离、下地壳流动等众多模式和假说。这些模式的提出,促进了对青藏高原隆升机制的认识。不同的隆起机制可能会在青藏高原周围产生完全不同的形变模式,因此,青藏高原东缘作为高原物质往东及南东向扩展(挤出、逃逸)的重要场所,可以为青藏高原隆升机制的研究提供重要的地球物理学依据。同时,高原东缘也是地震频繁发生的地区。青藏高原长久的构造演化使其深部构造极具复杂性,单一的地球物理方法很难取得深部地壳、地幔的精细结构。重力场反映的地下物质特性可以通过一定的关系与地震、地磁、大地测量等数据相关联,重力法因此具有明显优势。本文利用青藏高原东缘地区(98°-105°E,27°-33°N)的布格重力异常数据和高程数据分析了青藏高原东缘均衡状态,计算结果表明,青藏高原东缘整体上处于基本均衡的状态,分区域而言,四川盆地部分地区基本均衡,而青藏高原地壳处于亚均衡状态。在充分利用和分析前人研究成果的基础上,本文选取了交叉的9条重力测线,使用Oasis montaj软件分别反演出了青藏高原东缘地区地下的二维密度结构,并利用差分方法获得了三维结果。研究结果表明:龙门山断裂带是研究区域内地壳厚度变化最为剧烈的地区,以龙门山为界,西部高原地区具有巨厚的地壳,研究区域内,莫霍面深度最深在62km左右,而东部盆地莫霍面深度大约在42km。沉积层在龙门山断裂带两侧也呈现出不同的结构,西部高原地区沉积层较薄,大部分为基岩出露;而东部盆地沉积层明显较厚,基底面埋深可达6km。龙门山断裂带作为一条近SN向的重力梯度带和莫霍面突变带,地震活动性强烈。