【研究揭示青藏高原板塊碰撞邊界】

方格

【研究揭示青藏高原板塊碰撞邊界】

 

 

羚羊計畫-I和羚羊計畫-II地震台站(黑色三角)位置。

 

圖中黑線表示主要的縫合線和斷層。

 

×號用不同顏色表示在不同深度間斷面P波轉換成S波的轉換點(穿透點)在地表的投影，黃色的圓圈表示在LAB介面S波轉換成P波的轉換點(穿透點)。

 

青藏高原地震剖面位置及結果。

 

西線和中線是最近完成的青藏高原所羚羊計畫-I和羚羊計畫-II測線,東線是由兩期法國觀測專案、INDEPTH 剖面和PASSCAL專案（1991-1992）編輯而成。

 

天山-卡拉庫姆剖面是另外的一條剖面。

 

MBT: 主邊界逆沖斷裂MCT: 主中央逆沖斷裂；YZS: 雅魯藏布江縫合線；BNS: 班公-怒江縫合線；JRS:金沙江縫合線； ATF: 阿爾金斷裂；QBF: 柴達木盆地斷裂；

 

帶有箭頭的藍色與綠色的線分別標誌著所觀測到的印度和亞洲板塊的岩石圈和軟流圈的邊界（LAB），黃色和紅色的方框表示所觀測到的上地幔間斷面，其中紅色部分表示來自410KM的轉換震相到時非常晚；

 

在青藏高原北緣和西緣的黑色的短線（見西線和東線）表示此處莫霍面的深度發生明顯變化。

 

紅色的虛線表示Sn波的強烈衰減區域。

 

四條剖面的接收函數及其所揭示的印度和亞洲岩石圈碰撞模式。

 

左側為四條剖面的接收函數，右側為對應的印度和亞洲岩石圈碰撞模式，藍色表示印度地幔岩石圈、綠色表示亞洲地幔岩石圈、紅色表示二者的碰撞區。

 

天山-卡拉庫姆剖面(TK Line)的碰撞模式是根據Kumar et al. (2005) 的接收函數結果繪製的。

 

日前，以青藏高原研究所趙俊猛研究員為第一署名作者的研究論文《The boundary between the Indian and Asian plates below Tibet》在國際一流學術刊物——美國《國家科學院院刊》（PNAS）上發表。

 

該論文由中國科學院青藏高原研究所、德國波茨坦地學中心、印度國立地球物理研究所和中國科學院地質與地球物理研究所的科學家聯合完成，研究結果給出了印度板塊和亞洲板塊在青藏高原之下的碰撞邊界。
 
青藏高原的殼幔結構與隆升機制構成當今青藏高原研究的最前沿的課題。

 

然而，由於高原特殊的自然環境使獲得資料（特別是高原的中、西部的資料）具有極大的困難，因此，高原之下的殼幔結構還不清楚。

 

印度板塊向亞洲板塊之下俯衝的角度與深度、高原殼幔結構的差異等對於高原隆升機制研究、高原及周邊地震機制研究、高原內部油氣和礦產資源的遠景預測以及減輕自然災害等有著重要的意義。
 
對青藏高原之下正在碰撞的印度板塊和亞洲板塊的命運（消亡）的認識可以通過觀測深部地震介面，如殼-幔邊界（Moho）、岩石圈-軟流圈邊界（LAB）或410和660km介面獲得。

 

近年來，在中國科學院“百人計畫”擇優支持項目、中國科學院方向性項目和國家自然科學基金的聯合資助下，該研究在青藏高原的中部和西部先後完成了“羚羊-I”和“羚羊-II”兩條剖面的地震觀測，到目前已經獲得了1200GB的高品質地震資料。

 

利用P波和S波接收函數技術獲得了青藏高原中、西部的詳細的殼幔結構。

 

印度板塊和亞洲板塊的LAB在幾條測線上均被清晰地觀測到。

 

研究發現：1）印度-亞洲板塊的碰撞模型在東西方向上發生變化。

 

青藏高原之下印度岩石圈論和亞洲岩石圈之間的邊界大致沿塔里木盆地西緣到喜馬拉雅東構造結一線。

 

從喜馬拉雅東構造結到塔里木盆地的西緣印度岩石圈正在向青藏高原之下俯衝。

 

2）在高原的北部和東部形成了一個特殊的岩石圈區域，它夾持於印度板塊與亞洲板塊之間，具有高溫、低速、高Sn波衰減和較強的地震各向異性。

 

3）青藏高原西部海拔較高，地形起伏強烈，可能由於此處具有較堅硬的岩石圈地幔的支持，而高原東部由於存在破碎區域，岩石圈較弱，地形相對平坦、較低。

 

4）青藏高原的地殼縮短在高原南部通過印度地殼向亞洲地殼之下俯衝實現調節；在高原北部為均勻的地殼增厚所吸收。（來源：中國科學院青藏高原研究所）

引自：http://paper.sciencenet.cn//htmlpaper/201081722383716110272.shtm