申重陽 楊光亮 談洪波 玄松柏 吳桂桔 汪 健
1)中國地震局地震研究所地震大地測量重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,武漢 430071
2)中國地震局地殼應(yīng)力所武漢創(chuàng)新基地,武漢 430071
維西-貴陽剖面地處青藏高原東南緣的關(guān)鍵地段,緯向切割康滇黔構(gòu)造區(qū),西端毗鄰青藏高原東構(gòu)造結(jié),東部伸入華南地塊。青藏高原東南緣為青藏高原和揚(yáng)子地臺(tái)之間的構(gòu)造過渡帶,是印度-亞洲擠壓碰撞或會(huì)聚導(dǎo)致青藏高原物質(zhì)側(cè)向擠出向東南逃逸的場所。該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化十分復(fù)雜、構(gòu)造變形十分強(qiáng)烈和發(fā)育,大型走滑斷裂之間夾持的地體, 組成巨型側(cè)向擠出地體群,剪切走滑與推覆構(gòu)造發(fā)育、塊體增生與擠出交替,同時(shí),該區(qū)地震活動(dòng)頻繁,為我國地震活動(dòng)最為強(qiáng)烈地區(qū)之一,即著名“南北地震帶”南段。因此,該地區(qū)地殼結(jié)構(gòu)研究對于理解印度-歐亞碰撞造成的陸內(nèi)變形特征以及動(dòng)力學(xué)過程、地震孕育與發(fā)生規(guī)律具有重要意義。
利用維西-貴陽剖面觀測的重力與GPS定位數(shù)據(jù)(測點(diǎn)總數(shù)420個(gè),沿剖面走向點(diǎn)距平均約2 km、總長度約800 km),結(jié)合區(qū)域背景重力場、地質(zhì)構(gòu)造及深部地球物理成果,分別采用人機(jī)交互選擇法和Paker-Oldenberg波域快速反演算法反演研究剖面較為細(xì)化的地殼密度結(jié)構(gòu)特征。觀測研究表明:剖面自由空氣重力異常的幅變范圍為-216~+46×10-5ms-2,從西往東其長波長成分稍具線性增加趨勢,其起伏與地形具有較好的對應(yīng)關(guān)系;剖面布格重力異常總幅差變化達(dá)190×10-5ms-2,具“斜N”分段變化特征,從西往東呈上升(維西至攀枝花,水平梯變大)-下降(攀枝花至?xí)桑教葑冚^大)-上升 (會(huì)澤至貴陽,水平梯變較小)態(tài)勢;高程與布格重力異常比值的趨勢性轉(zhuǎn)折部位為“地軸”核心和小江斷裂帶東側(cè),可能與先存構(gòu)造或新生構(gòu)造發(fā)育有關(guān);剖面地殼密度結(jié)構(gòu)可分上、中和下三層結(jié)構(gòu),各層底界面平均埋深分別約20 km、35 km和51 km,金沙江-紅河斷裂帶和鮮水河-小江斷裂帶為地殼結(jié)構(gòu)相對簡單與復(fù)雜的過渡帶;地殼厚度西深東淺,可能是東構(gòu)造結(jié)的側(cè)向擠壓所致;下地殼厚度變化相對較大,可能對地殼增厚起主要作用;華坪-攀枝花附近的Moho面隆起和上地殼高密度體的存在對青藏高原物質(zhì)向南東逃逸和東構(gòu)造結(jié)的側(cè)向擠壓均起到一定阻擋作用;中地殼下伏有限低密度薄層有利于其上物質(zhì)的南東逃逸和順時(shí)針旋轉(zhuǎn),有利于其下物質(zhì)受東構(gòu)造結(jié)作用下往東向運(yùn)移。