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——————习近平

国家自然灾害防治研究院科研团队揭示丽江-小金河断裂及邻区中下地壳流空间分布

发布时间: 2024-06-05

来源: 城市灾害研究中心

       丽江-小金河断裂及邻区位于青藏高原、华南块体和印度支那块体之间的过渡区(图1)。由于青藏高原的持续增长和东南向扩张,丽江-小金河断裂及邻区经历了强烈的变形。明显的地壳非均匀性、强烈的地震活动、剧烈的莫霍面梯度以及重力异常变化证明了丽江-小金河断裂及其附近地区经历了强烈变形。两个具有代表性的模型,即刚性块体挤压和中下地壳通道流模型,被用来解释青藏高原东南缘的变形。然而,青藏高原东南缘的变形机制仍在争论中。

图1 丽江–小金河断裂及其邻区构造背景图.

       为了更好地理解丽江-小金河断裂及邻区的变形,国家自然灾害防治研究院刘少林研究员团队于近期在《Geophysical Journal International》期刊上发表了题为“丽江-小金河断裂及邻区P波速度和方位各向异性揭示青藏高原东南缘中下地壳流空间分布”的研究论文。该论文显示,他们收集了丽江-小金河断裂及邻区地震台站记录的地震波形数据,利用基于程函方程的区域地震层析成像软件反演P波走时数据,通过层析成像反演获得了丽江-小金河断裂及邻区壳幔速度和方位各向异性结构,为丽江-小金河断裂及邻区扩展和变形提供了新认识和约束。

图2 水平切片上的P波速度反演结果。

       研究结果表明,在丽江-小金河断裂及邻区下方存在一个大的低速体Lv1(图2c)。Lv1的P波绝对速度为6.0–6.1 km/s,据分析Lv1的地震速度对应于5–7%的部分熔融,且估计Lv1的Vp/Vs比值在1.80–1.90之间,这些高Vp/Vs比值意味着地壳部分熔融。此外,沿低速体分布着明显的N-S向方位各向异性结构体(图3c)。这些特征表明存在中下地壳流分布,地壳流穿过丽江-小金河断裂并延伸至滇中块体内部。此外,研究团队发现滇中块体下的中下地壳和上地幔有明显的低速扰动,低速异常可能是由于上地幔热物质上涌造成的。根据成像结果,研究团队指出青藏高原东南缘中下地壳流空间分布是较为有限的,中下地壳流对青藏高原东南缘的扩张可能没有太大控制作用。研究发现如图4的卡通图所示,发现1:中下地壳流从川西地块延伸到滇中块体,发现2:上涌的热物质导致滇中块体岩石圈强度变弱。

图3 水平切片上方位各向异性反演结果。

图4 丽江-小金河断裂及邻区构造变形示意图。

       文章链接:https://doi.org/10.1093/gji/ggae080