高 銳, 王海燕, 王成善, 尹 安, 張玉修,李秋生, 郭彤樓, 李文輝

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所巖石圈中心, 北京 100037;

2)中國地質(zhì)科學(xué)院深部探測與地球動力學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037;

3)中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100083;

4)加州大學(xué)洛杉磯分校, 美國洛杉磯 90095-1567;

5)中國石化南方勘探分公司, 四川成都 610041

青藏高原東北緣巖石圈縮短變形
——深地震反射剖面再處理提供的證據(jù)

高 銳1,2), 王海燕1,2), 王成善3), 尹 安4), 張玉修3),李秋生1,2), 郭彤樓5), 李文輝1,2)

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所巖石圈中心, 北京 100037;

2)中國地質(zhì)科學(xué)院深部探測與地球動力學(xué)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室, 北京 100037;

3)中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100083;

4)加州大學(xué)洛杉磯分校, 美國洛杉磯 90095-1567;

5)中國石化南方勘探分公司, 四川成都 610041

青藏高原是由印度板塊和亞洲板塊于 50～60 Ma碰撞而形成的全球最高最大的高原, 已成為多數(shù)國內(nèi)外學(xué)者的共識。然而, 關(guān)于它的巖石圈變形機(jī)制卻是長期爭論的問題。深地震反射剖面是精細(xì)揭示巖石圈結(jié)構(gòu)、分辨變形樣式的有效技術(shù)。重新處理的松潘地塊-西秦嶺造山帶深地震反射剖面揭示出巖石圈變形的細(xì)節(jié), 以地殼上部的雙重逆沖構(gòu)造、地殼中部一系列近水平拆離斷層的疊置和地殼下部莫霍面的重疊為主要特征, 展現(xiàn)出青藏高原東北緣巖石圈變形以縮短變形為主要機(jī)制。橫向上上千公里展布的大規(guī)模左旋走滑的昆侖斷層, 自地表向下陡傾延伸到地殼中部的疊瓦狀逆沖構(gòu)造之上, 在埋深約35 km處被近水平的拆離層所截斷。本次研究建立的巖石圈垂向構(gòu)造圖也展現(xiàn)出西秦嶺造山帶與若爾蓋盆地巖石圈尺度的構(gòu)造關(guān)系。

青藏高原東北緣; 深地震反射剖面; 巖石圈縮短變形

青藏高原是印度板塊與亞洲板塊于 50～60 Ma碰撞形成的全球最高最大的高原, 已成為國內(nèi)外多數(shù)學(xué)者的共識。然而, 其變形機(jī)制仍是長期爭論的重要科學(xué)問題。目前爭論的焦點(diǎn)主要圍繞兩個端元模型: (1)青藏高原發(fā)展演化過程中, 巖石圈變形為垂向連貫的(England et al., 1982; Flesch et al., 2005); (2)中地殼或下地殼中的側(cè)向流體(如管道流)導(dǎo)致了變形隨深度變化(Zhao et al., 1987; Clark et al., 2000; Bird, 1991; Royden et al., 1997)。這兩種變形模型都提出了已有觀測結(jié)果支持的證據(jù): 如上地幔剪切波SKS分裂描述的各向異性方向和GPS記錄的巖石圈位移方向的一致, 以及地表出露的大型走滑斷裂帶向下可能深達(dá)整個巖石圈的空間關(guān)系等, 支持巖石圈垂向連續(xù)變形的觀點(diǎn)(Hirn et al., 1984; Wittlinger et al., 1998); 而青藏高原中、下地殼廣泛分布的低速層似乎為管道流模型提供了證據(jù)(Nelson et al., 1996; Royden et al., 2008)。

青藏高原東北緣是檢驗(yàn)上述兩個極端模型的關(guān)鍵地區(qū)。管道流模型推測青藏高原東北緣是青藏高原管道流發(fā)育, 地殼向外流動的兩個關(guān)鍵地區(qū)之一(另一個關(guān)鍵地區(qū)是在青藏高原的東南緣)。而橫向上上千公里展布的大規(guī)模左旋走滑的昆侖斷層(Yin et al., 2000), 橫亙青藏高原東北緣。如果能精細(xì)探測到昆侖斷層的深部延伸, 則可以檢測巖石圈垂向連續(xù)變形模型。因此, 探測和揭露青藏高原東北緣精細(xì)結(jié)構(gòu)可為檢驗(yàn)上述兩個極端模型, 建立青藏高原巖石圈變形機(jī)制提供證據(jù)。

為揭示青藏高原東北緣巖石圈精細(xì)結(jié)構(gòu), 分辨變形樣式, 在中國國家自然科學(xué)基金委和中石化南方分公司的聯(lián)合資助下, 我們于2004年完成一條跨越松潘地塊和西秦嶺造山帶結(jié)合部位, 橫過昆侖斷層的高精度深地震反射剖面, 剖面長度約260 km(高銳等, 2006a; 王海燕等, 2007)。為了更好地理解青藏高原東北緣巖石圈變形機(jī)制和盆山關(guān)系, 2008—2009年, 在國家自然科學(xué)基金委、國家地質(zhì)調(diào)查局等的資助下, 又向北延伸完成了140 km長的深地震反射剖面, 完整跨越了西秦嶺造山帶。連接2004年原有剖面, 一起對深地震反射剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行了重新處理。重新處理成果剖面展示了青藏高原東北緣最大規(guī)模的地殼尺度走滑斷裂——昆侖斷層被地殼中部近水平的拆離層所截斷。拆離層之上發(fā)育的左旋走滑斷裂與其下的地殼變形樣式明顯不同,拆離層之下發(fā)育迭瓦狀逆沖推覆構(gòu)造, 甚至莫霍面也參與了變形。我們的發(fā)現(xiàn)支持青藏高原主走滑斷裂在變形過程中其地殼和上地幔之間存在變形解耦的觀點(diǎn)(Burchfiel et al., 1989)。

1 地質(zhì)背景

左旋走滑的昆侖斷裂帶約1000 km長, 形成于8～15 Ma, 活動速率為5～16 mm/yr, 總的位移量達(dá)到65～120 km (Kidd et al., 1988; Van et al., 2002; Fu et al., 2007; Kirby et al., 2007; Harkins et al., 2008)。圖 1顯示, 昆侖斷裂帶呈東西走向, 其西端終止于北西走向的祁曼塔格逆沖帶, 東端終止于近南北向的龍門山逆沖帶(Jolivet et al., 2003; Chen et al., 1994)。這種關(guān)系引起了長期的爭論: 這種高原內(nèi)主走滑斷裂帶性質(zhì)是與壓縮構(gòu)造有關(guān)的地殼規(guī)模轉(zhuǎn)換斷層呢, 還是與大陸俯沖和橫向擠壓有關(guān)的巖石圈規(guī)模斷層(Burchfiel et al., 1989; Kirby et al., 2007; Jolivet et al., 2003; Chen et al., 1994; Tapponnier et al., 2001)？昆侖斷裂帶將松潘-甘孜地體和昆侖-柴達(dá)木地體隔為南北兩塊。昆侖-柴達(dá)木地體其北邊界為南傾的臨夏沖斷層, 與臨夏盆地相鄰。與新生代盆地一起作為整個前陸盆地系統(tǒng)一部分的臨夏盆地, 在30～40 Ma前開始形成演化(Fang et al., 2003; Horton et al., 2004)。昆侖-柴達(dá)木地體出露太古代結(jié)晶巖、元古代地層(碳酸鹽巖為主)和三疊系復(fù)理石沉積。此外, 少量出露源于伸展構(gòu)造的侏羅系和白堊系地層。昆侖斷裂南側(cè)的松潘-甘孜地體其西部發(fā)育一系列北西向的逆沖斷層、三疊系和新生代的緊密褶皺(<2～5 km), 東部發(fā)育元古代到古生代的寬緩褶皺。元古代和古生代地層應(yīng)為華南板塊西部大陸架的被動陸緣沉積(潘桂堂等, 2004)。

圖1 深地震反射剖面位置圖和簡要構(gòu)造背景Fig.1 Location of the deep seismic reflection profile and simplified tectonic setting of Tibet虛方框?yàn)楸疚闹攸c(diǎn)討論的地區(qū); AB-深地震反射剖面位置; AKM-三疊紀(jì)阿尼瑪卿-昆侖-木孜塔格縫合線;

2 深地震反射剖面數(shù)據(jù)采集和再處理

深地震反射剖面是精細(xì)揭示巖石圈結(jié)構(gòu), 分辨變形樣式的有效技術(shù)(高銳等, 2011; 董樹文等, 2011)。2004年9月—2005年初, 我們分五段完成一條穿越松潘地塊和西秦嶺造山帶的深地震反射剖面。剖面南起唐克鄉(xiāng), 北至合作, 全長 260 km。為提高地震成像分辨能力, 兼顧石油勘查和深部探測的共同需要, 使用了小、中、大三種尺度的井中爆破震源, 震源間距分別為100 m、400 m、5000 m。使用SN388地震儀480道接收, 道間距50 m, 記錄長度 30 s, 獲得120次以上的高覆蓋次數(shù)的地震探測數(shù)據(jù), 同時獲得淺深兼顧的巖石圈結(jié)構(gòu)豐富信息(采集參數(shù)見表1)。初步研究結(jié)果已在國內(nèi)外報道(高銳等, 2006a, b; 王海燕等, 2007; Wang et al., 2009)。2008年, 為了更好地理解青藏高原東北緣巖石圈變形機(jī)制和盆山關(guān)系, 在國家自然科學(xué)基金委、國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局等資助下, 我們又向北延伸,繼續(xù)進(jìn)行深地震反射剖面探測140 km。連接原有剖面一起重新進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。采用了層析靜校正、多域去噪、高精度速度分析和起伏地形疊前時間偏移等處理技術(shù)和圖像識別處理解釋技術(shù), 獲得了橫過松潘地塊-西秦嶺造山帶-臨夏盆地的高精度深地震反射剖面。

3 深地震反射剖面解釋

根據(jù)重新處理的結(jié)果剖面顯示的反射特征, 對地震剖面進(jìn)行了解釋, 見圖2～圖4。首先對剖面上顯示的主要反射層位進(jìn)行了拾取和標(biāo)識, 如圖2, 該圖中巖性特征分布及其厚度來源于區(qū)域地質(zhì)資料(潘桂堂等, 2004)。地表追蹤到的兩條昆侖斷層分支在地震剖面上有所顯現(xiàn), 斷層向下連續(xù)截斷一系列反射層(圖2中KL-S, KL-N和KL)。北部分支傾角向南, 約30°～35°, 在約8 km埋深處歸并于斷裂南部分支。南部分支傾角向北, 約為 65°～70°。兩個分支之間是由逆沖構(gòu)造和向北傾斜斷層構(gòu)成的斷彎褶皺。兩個斷裂帶分支的交匯處之下, 埋深約 8～30 km昆侖斷裂帶以80°的傾角向北傾斜。隨著深度增加, 斷裂傾向變緩, 傾角約為30°～45°。昆侖斷裂帶主干的多個逆沖斷層分支從向昆侖斷層向兩側(cè)形成雙重逆沖推覆構(gòu)造體系(圖4)。上述構(gòu)造形式代表了扭壓構(gòu)造體系下形成的走滑斷裂典型的花狀構(gòu)造。

表1 深地震反射剖面數(shù)據(jù)采集參數(shù)Table 1 Data collection parameters of the deep seismic reflection profiling

圖2 重新處理的深地震反射時間剖面(位置示意于圖1虛方框中的AB線段)Fig.2 Reprocessed deep seismic reflection time section(location shown by AB segment in Fig.1)

埋深約35 km處, 昆侖斷裂帶被近水平反射層(圖2中H-3。被稱為上拆離層, 見圖3c)所截斷。地震剖面顯示反射層H-3為中地殼中的一個獨(dú)立的韌性剪切帶, 自它截切的昆侖斷裂向南延伸約 40 km,歸并于剖面南部一系列北傾的反射層, 即截斷了傾斜反射層IC-1和IC-2(圖3a), 并展示出上盤斷坡關(guān)系, 這種斷坡關(guān)系要求存在向北的應(yīng)力轉(zhuǎn)換。

圖3 解釋剖面局部舉例Fig.3 Examples of the interpretation section

地震剖面顯示上地殼(0～20 km)以褶皺(圖 3a中FD-1和FD-2)和逆沖構(gòu)造(如圖3a中F-1和圖3b)為主要特征。上地殼10 km內(nèi)褶皺兩翼傾角30°～50°,隨著深度加大向下俯沖角度變小(圖3)。根據(jù)上盤斷坡關(guān)系, 許多小逆沖斷層的上盤移向昆侖斷裂(圖3)。雖然這些逆沖斷層可能為早新生代構(gòu)造, 被年輕昆侖斷裂帶切斷, 但它們與同期昆侖構(gòu)造的幾何關(guān)系有力地表明, 大多數(shù)逆沖斷層是沿昆侖斷層的構(gòu)造運(yùn)動方向形成的。因此應(yīng)該與昆侖斷裂帶的發(fā)展演化是同期的。同樣, 昆侖斷裂帶南部南傾的小斷裂終止于昆侖斷裂, 它們與昆侖斷裂帶的活動有關(guān)(圖3)。

深地震反射剖面探測結(jié)果讓我們驚奇地發(fā)現(xiàn):在地殼中部30～40 km發(fā)育一組多層的殼內(nèi)拆離斷層(圖4中的UD, MD, LD, 表示上拆離斷層、中拆離斷層、下拆離斷層), 累計厚度達(dá)6～9 km。這組具有簡單剪切性質(zhì)的拆離斷層截切了左旋走滑的昆侖斷裂帶的深部延伸。

圖4 跨越昆侖左旋走滑斷層的解釋橫剖面(顯示出巖石圈的變形樣式; 位置示意如圖1虛方框中的AB線段; UD, MD, LD表示 上、中、下拆離斷層, 解釋見正文)Fig.4 An interpreted structural section across the left-slip Kunlun Fault based on this study(It shows the deformation style of the lithosphere; location is indicated by AB segment in Fig.1; UD, MD and LD represent upper, middle and lower detachment fault.For interpretation, see the text)

深地震反射剖面還揭露出受昆侖斷裂帶影響莫霍面多次被錯斷。地震剖面顯示莫霍面主要表現(xiàn)為一組強(qiáng)的水平的反射層(圖3a中M-1到M-5), 橫向上的高度不連續(xù), 在一些地方, 莫霍面表現(xiàn)為不連續(xù)的垂向上重疊(圖 3d)。我們認(rèn)為該種莫霍面強(qiáng)烈的變形是由于巖石圈上地幔被卷入進(jìn)迭瓦狀逆沖推覆構(gòu)造所引起的。

關(guān)于莫霍面錯斷時間有三種可能: 首先, 可能發(fā)生在晚三疊世, 在此期間阿尼瑪卿-昆侖-木孜塔格縫合帶古特提斯洋閉合。因此, 莫霍面錯斷的位置標(biāo)定了地殼-地幔深度的縫合帶位置。第二, 莫霍面在新生代高原形成后期被錯斷, 其巖石圈地?？偟目s短量為35 km(約33%的縮短應(yīng)變)。第三, 莫霍面的錯斷為三疊系板塊俯沖和新生代巖石圈變形的綜合影響。

根據(jù)卷入地幔巖石圈的下雙重構(gòu)造的頂板逆沖斷層被褶皺變形(圖4), 我們認(rèn)為莫霍面的錯斷發(fā)生在新生代高原巖石圈變形期間, 其幾何形態(tài)與截斷昆侖斷裂帶的拆離層相似(如圖4中UD)。剖面顯示下雙重構(gòu)造體系同樣截斷了一系列北傾的反射層(圖3a中IC-4和IC-5)。

4 結(jié)論

昆侖斷裂帶被地殼拆離層截斷以及拆離層之下有莫霍面卷入的迭瓦逆沖推覆構(gòu)造表明, 青藏高原東北緣的地殼變形和巖石圈地幔變形是完全解耦的。對照來自深反射地震剖面解釋的構(gòu)造變形精細(xì)圖像, 我們分析青藏高原巖石圈變形是與管道流模式(Royden at al., 2008), 還是與巖石圈地幔的俯沖有關(guān)(Yin et al., 2008)。第一種模式預(yù)測, 以近水平的反射層為主要反射特征的中下地殼是由于沿通道壁剪切形成的; 而第二種模式表明上地殼的縮短量比中、下地殼和巖石圈地幔的縮短量大(圖4)。在兩個近平行的近水平的拆離斷層之間存在的北傾的反射層(圖4中MD和LD)與管道流模式自相矛盾。相反, 上、下拆離層之上的上盤斷坡表明存在向北的韌性剪切帶。殼內(nèi)拆離斷層更可能代表了韌性剪切帶, 該帶向北與西秦嶺向臨夏盆地的逆沖有關(guān)。我們提出的構(gòu)造模式表明青藏高原東北緣的隆起是由于巖石圈尺度的縮短作用形成的, 上地殼的雙重逆沖構(gòu)造與左旋走滑昆侖斷裂帶有關(guān), 而莫霍面疊置的雙重逆沖構(gòu)造反映了地幔被卷入變形。

本文研究建立的巖石圈垂向構(gòu)造圖也生動地展現(xiàn)了西秦嶺造山帶與若爾蓋盆地的巖石圈尺度構(gòu)造關(guān)系。

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《地球?qū)W報》編輯部網(wǎng)站權(quán)威發(fā)布OA期刊網(wǎng)絡(luò)版

經(jīng)過歷時3年的努力, 《地球?qū)W報》OA(Open Access)期刊網(wǎng)絡(luò)版于2011年7月底全部上傳完畢, 在《地球?qū)W報》編輯部網(wǎng)站正式權(quán)威發(fā)布。

《地球?qū)W報》編輯部自主發(fā)布的期刊網(wǎng)絡(luò)版, 包括了《地球?qū)W報》1979年創(chuàng)刊以來的全部正刊, 以及2008年以前的3種增刊和2009年以后的所有增刊。它在內(nèi)容上保證了與期刊印刷版的高度一致, 并建立了與之對應(yīng)的中、英文檢索數(shù)據(jù)庫?！兜厍?qū)W報》編輯部網(wǎng)站的期刊網(wǎng)絡(luò)版, 無論是PDF文件還是中、英文檢索項(xiàng)信息源, 都是最準(zhǔn)確、完整的權(quán)威發(fā)布。

《地球?qū)W報》編輯部網(wǎng)站自 2008年底建成運(yùn)行伊始, 即設(shè)立了“過刊瀏覽”菜單項(xiàng)目, 旨在為學(xué)者提供免費(fèi)全文瀏覽及下載服務(wù)。《地球?qū)W報》編輯部之所以花費(fèi)大量時間和人力物力制作自主網(wǎng)絡(luò)版, 是由于國內(nèi)三大期刊網(wǎng)站雖然提供了《地球?qū)W報》的過刊服務(wù), 但與印刷版比較, 存在不同程度的疏漏, 且均為有償使用, 同時沒有收錄增刊。

《地球?qū)W報》期刊網(wǎng)絡(luò)化工作, 得到了中國地質(zhì)科學(xué)院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(ywf060701、ywf0809和ywf0901)的經(jīng)費(fèi)支持。

本刊編輯部 報道

《地球?qū)W報》再度入選RCCSE中國核心學(xué)術(shù)期刊

2011年8月6日—11日在河南鄭州召開的“第二屆中國期刊質(zhì)量與發(fā)展論壇暨第五屆科學(xué)出版社期刊出版年會”上, 發(fā)布了 2011年度《中國學(xué)術(shù)期刊評價研究報告》?！兜厍?qū)W報》繼 2009年之后, 再度入選RCCSE中國“核心學(xué)術(shù)”期刊排行榜。在本次評價的188種地球科學(xué)類學(xué)術(shù)期刊中, 有9種進(jìn)入“權(quán)威期刊”名單, 29種進(jìn)入“核心期刊”名單(見表1)。

RCCSE是Research Center for China Science Evaluation的縮寫, 中文名稱為中國科學(xué)評價研究中心?！吨袊鴮W(xué)術(shù)期刊評價研究報告》由中國科學(xué)評價研究中心、武漢大學(xué)圖書館、中國科教評價網(wǎng)共同研發(fā), 是國內(nèi)外第一種中國學(xué)術(shù)期刊分類分級排行榜和權(quán)威、核心期刊指南, 系統(tǒng)評價了中國學(xué)術(shù)期刊的質(zhì)量、水平和學(xué)術(shù)影響力。

RCCSE中國學(xué)術(shù)期刊評價采用定量評價與定性分析相結(jié)合的方法, 按照科學(xué)、合理的多項(xiàng)指標(biāo)評價體系, 對6400種中國學(xué)術(shù)期刊進(jìn)行分析評價, 得出65個學(xué)科的學(xué)術(shù)期刊排行榜, 共有1273種學(xué)術(shù)期刊加入核心區(qū)。其中權(quán)威期刊312種, 核心期刊961種, 約占總數(shù)的19.90%。遴選依據(jù)的各學(xué)術(shù)期刊的5個指標(biāo)值是: 基金論文比、總被引頻次、影響因子、web即年下載率、國外重要數(shù)據(jù)庫收錄情況(自然科學(xué))、二次文獻(xiàn)收錄(社會科學(xué)), 按矩陣計算各刊指標(biāo)隸屬度計分, 由高分到低分依次分為6個等級:

① A+為權(quán)威期刊, 即排在最前面的5%的期刊;

② A為核心期刊, 占各學(xué)科期刊總數(shù)的15%, 即排在5%~20%的期刊;

③ A-為擴(kuò)展核心期刊, 占各學(xué)科期刊總數(shù)的10%, 即排在20%~30%的期刊;

④ B+為準(zhǔn)核心期刊, 占各學(xué)科期刊總數(shù)的20%, 即排在30%~50%的期刊;

⑤ B為一般期刊, 占總數(shù)的30%, 即排在50%~80%的期刊;

⑥ C等為較差期刊, 占總數(shù)的20%, 即排在80%~100%的期刊。

“RCCSE中國核心學(xué)術(shù)期刊”是繼北京大學(xué)“中文核心期刊”和南京大學(xué)“中國人文社會科學(xué)索引CSSCI來源期刊”之后的國內(nèi)推出的又一大核心期刊評價體系。B+(38個):地理與地理信息科學(xué)、氣象、礦物巖石、氣象研究與應(yīng)用、礦物巖石地球化學(xué)通報、熱帶海洋學(xué)報、西北地質(zhì)、中國巖溶、海洋科學(xué)進(jìn)展、地層學(xué)雜志、礦物學(xué)報、海洋科學(xué)、極地研究、地震、地域研究與開發(fā)、地震研究、中國地震、古脊椎動物學(xué)報、水文地質(zhì)工程地質(zhì)、天然氣地球科學(xué)、臺灣海峽、地質(zhì)與勘探、微體古生物學(xué)報、海洋通報、亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報、地質(zhì)力學(xué)學(xué)報、震災(zāi)防御技術(shù)、氣象與環(huán)境學(xué)報、巖礦測試、西北地震學(xué)報、古生物學(xué)報、工程地質(zhì)學(xué)報、干旱氣象、地質(zhì)調(diào)查與研究、熱帶地理、物探化探計算技術(shù)、海洋湖沼通報、氣象科技B(56個): 暴雨災(zāi)害、世界地質(zhì)、防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報、空間科學(xué)學(xué)報、世界地理研究、廣東海洋大學(xué)學(xué)報、化工礦產(chǎn)地質(zhì)、浙江海洋學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)、地質(zhì)找礦論叢、水文、沉積與特提斯地質(zhì)、氣象與環(huán)境科學(xué)、華南地質(zhì)與礦產(chǎn)、新疆地質(zhì)、新疆石油地質(zhì)、海相油氣地質(zhì)、中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報、地震地磁觀測與研究、中國地質(zhì)教育、物探與化探、地質(zhì)與資源、華南地震、工程地球物理學(xué)報、工程勘察、內(nèi)陸地震、中國海洋平臺、地理空間信息、中國石油勘探、資源調(diào)查與環(huán)境、海洋預(yù)報、防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報、勘探地球物理進(jìn)展、礦產(chǎn)與地質(zhì)、華北地震科學(xué)、沙漠與綠洲氣象、海洋地質(zhì)動態(tài)、寶石和寶石學(xué)雜志、東北地震研究、地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)、鈾礦地質(zhì)、中國煤炭地質(zhì)、國際地震動態(tài)、貴州地質(zhì)、上海地質(zhì)、甘肅地質(zhì)、山西地震、四川地質(zhì)學(xué)報、世界核地質(zhì)科學(xué)、西部探礦工程、巖性油氣藏、勘察科學(xué)技術(shù)、高原地震、四川地震、山東氣象、陜西地質(zhì)、資源環(huán)境與工程C(38個):名單略

Lithospheric Deformation Shortening of the Northeastern Tibetan Plateau: Evidence from Reprocessing of Deep Seismic Reflection Data

GAO Rui1,2), WANG Hai-yan1,2), WANG Cheng-shan3), YIN An4), ZHANG Yu-xiu3), LI Qiu-sheng1,2), GUO Tong-lou5), LI Wen-hui1,2)
1) Lithosphere Research Center, Institute of Geology, Chinese Academy of Geological sciences, Beijing 100037; 2) Key Laboratory of Earthprobe and Geodynamics, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037;
3) National Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083;
4) Department of Earth and Space and Institute of Geophysics and Planetary Physics, University of California, Los Angeles, California, USA 90095-1567;
5) Southern China Exploration Division, Sinopec Company, Chengdu, Sichuan 610041

Although most researchers both in China and abroad have agreed that the Tibetan plateau is the largest highland induced by the India-Asia collision over the past 60~50 Ma, its formation mechanism has long been a problem of controversy.Deep seismic reflection profiling is an effective technique for revealing the fine structure of the lithosphere and detecting the deformation style of the crust.The reprocessing of the deep seismic reflectionprofile across Songpan block-West Qinling orogenic belt has revealed the details of lithosphere deformation.The superimposition of the thrust duplex structure in the upper crust and a sub-horizontal detachment in the middle crust and the vertical stacking of Moho at the bottom of the crust show that the lithospheric shortening deformation on the northeastern margin of the Tibetan Plateau was the main formation mechanism.The Kunlun fault 1000 km in length, one of the largest continental-scale strike-slip faults in Tibet, terminates at a sub-horizontal decollement with the depth of 35 km in the lowermost crust of Tibet.The study establishing the vertical structure of the lithosphere shows tectonic relationship between the western Qinling orogenic belt and the Zoige basin on the lithosphere scale.

northeastern Tibetan Plateau; deep seismic reflection profile; lithospheric deformation shortening

表1 188種地球科學(xué)類學(xué)術(shù)期刊排行榜

P542.5; P631.425

A

10.3975/cagsb.2011.05.01

本文由國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號: 40830316)、國際科技合作項(xiàng)目(編號: 2006DFA21340)、國家地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(編號: 1212010711813)和國家專項(xiàng)項(xiàng)目“深部探測技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究”(編號: SinoProbe-02)聯(lián)合資助。獲中國地質(zhì)科學(xué)院2010年度十大科技進(jìn)展第九名。

2011-07-29; 改回日期: 2011-08-09。責(zé)任編輯: 魏樂軍。

高銳, 男, 1950年生。研究員, 博士生導(dǎo)師。長期從事中國大陸的地殼上地幔地球物理探測與地球動力學(xué)研究。通訊地址: 100037, 北京市百萬莊大街26號。電話: 010-68999730。E-mail: gaorui@cags.net.cn。