青藏高原东北缘壳幔深部结构研究的进展与问题.pdf

第３４卷 第４期 桂 林 理 工 大 学 学 报 Ｖｏｌ３４Ｎｏ４ ２０１４年１１月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏｖ　２０１４  文章编号：１６７４－９０５７（２０１４）０４－０６２３－０６　　　　　 ｄｏｉ：１０３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７４－９０５７２０１４０４００４ 青藏高原东北缘壳、幔深部结构研究的进展与问题 １ ２ 张洪双 ，张　智 （１ａ．中国地质科学院地质研究所；ｂ．国土资源部深部探测与地球动力学重点开放实验室；ｃ．大陆构造与动力学国家重点实验 室，北京　１０００３７；２桂林理工大学 ａ．广西矿冶与环境科学实验中心；ｂ．广西隐伏金属矿产勘查重点实验室，广西 桂林　５４１００４） 摘　要：青藏高原东北缘处于青藏高原向中国大陆内部扩展的前缘部位，其地质构造复杂，岩石圈变形样 式丰富，是探索大陆内部岩石圈构造变形与深部过程的天然实验室。半个多世纪以来，该地区已开展了多 期次以揭示壳、幔深部结构为目标的地球物理探测，通过收集前人的研究成果，对青藏高原东北缘的壳、幔 深部结构研究进展以及存在的问题作了简要介绍和初步讨论。国内外最新研究成果表明：１）青藏高原东北 缘地壳较厚，但普遍缺失高速铁镁质下地壳，其低泊松比属性预示该地区下地壳流不发育；２）高原东北缘 大部分区域保留有较厚的岩石圈，且上地幔各向异性快轴方向与地表构造走向基本一致，表明该地区壳、幔 耦合变形可能性较大；３）昆仑断层南北两侧壳、幔深部结构存在较大差异，预示其是上地幔变形的转换带。 关键词：青藏高原东北缘；壳幔结构；上地幔各向异性；地壳流和地幔流 中图分类号：Ｐ５４２．５　　　　　　　　　　　　　　　文献标志码：Ａ 青藏高原东北缘被３条大型左旋走滑断裂包 平坦的高原内部相比，青藏高原东北缘尚处于年 围：南侧是昆仑断裂，西北侧是阿尔金断裂，北 轻的、正在生长的阶段，是研究青藏高原隆升与 东侧是海原断裂。相邻的地体包括：南侧的松潘 侧向生长，深化理解陆－陆碰撞远程效应和陆内 －甘孜地体；西北侧的塔里木盆地；北侧的阿拉 造山过程、机制的理想地区。 善地块；东侧的鄂尔多斯地块 （图１）。其内部被 曾融生等［５］于１９５８年在柴达木盆地进行了低 一系列山间盆地、逆冲推覆构造和造山带所覆盖， 频地震的方法试验，揭开了青藏高原东北缘地壳 如：柴达木盆地、共和盆地、陇西盆地和青海湖； 与上地幔结构研究的序幕，随后半个多世纪以来， 南山和祁连山逆冲推覆带；阿尼玛卿山、日月山、 国内外学者相继在青藏高原东北缘地区开展了大 拉脊山和西秦岭造山带。河西走廊位于阿尔金断 量的地球物理探测试验，现有的探测剖面和台网 裂南侧，是青藏高原东北缘的边缘地带。 基本上覆盖了整个东北缘地区，取得了一系列的 自约５０Ｍａ以来印度－欧亚板块的持续汇聚， 研究成果，笔者在收集和整理前人研究成果的基 使得处于亚洲南缘的地壳增厚、地表抬升，形成 础上，讨论青藏高原东北缘的地壳和岩石圈结构、 规模巨大的青藏高原［１－２］，碰撞挤压的远程效应 上地幔各向异性、地壳流和地幔流以及深大断裂 也使得距汇聚前缘约１０００ｋｍ的青藏高原东北缘 的岩石圈变形和深部过程。 地区发生了中—晚新生代以来的地表抬升和造山 ［３－４］ １　青藏高原东北缘壳、幔结构 运动 。多数研究表明昆仑断裂以北大部分的 ［３］ 新生代构造都晚于１１Ｍａ ，也有研究认为东北缘 １１　青藏高原东北缘地壳结构 的隆升主要发生在上新世—第四纪［４］。与成熟、 人工源地震和天然地震探测表明，相对于东北 　收稿日期：２０１４－０６－１６ 　基金项目：国家自然科学基金项目４１２７４０７０）；国家专项项目 “深部探测技术与实验研究”（ｓｉｎｏｐｒｏｂｅ－０２）；中国