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凌媛等-Tectonophysics:云南地壳对青藏高原东扩和新生代印度板块俯冲的结构响应
2020-12-24 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

中国云南地区位于东扩的青藏高原和新生代以来强烈伸展的东南亚之间。根据地表构造和变形观测,通常认为青藏高原隆升导致向东的块体挤出,或是下地壳通道流是云南地区新生代构造演化的成因。中科院地质与地球物理研究所的研究人员全面分析了云南地区密集地震台阵的地震记录,通过对地壳结构的地震成像研究,集前人地质、地化和上地幔结构研究的见解,提出:青藏高原东扩仅影响了云南北部地区新生代的构造演化,云南中部和以南地区的地壳被印度板块俯冲作用所改造。 

  云南北邻青藏东构造结,东邻华南大陆,西部和南部与东南亚相接,是研究新特提斯演化的一个构造节点。中国地震局实施的喜马拉雅一期流动地震台阵观测(图1),获得了分布在全区的宝贵地震和噪声连续记录资料。中科院地质与地球物理研究所地震台阵探测实验室的凌媛实验师、侯广兵高级工程师与地球内部结构学科组郑天愉研究员、何玉梅研究员合作,分析了该台阵和国家固定台网共342个台站同期的全部5.5级以上远震(震中距30°-90°范围)的体波记录,从超过5万道收函数波形特征中发现了波形的区域性变化规律(图2)。 

1  研究区构造背景和地震台站(三角)分布

2 A)接收函数波形的区域性变化;(BABC类接收函数相应的台站分布分区。红色线段表示地壳结构成像(图3)的剖面位置

  采用对接收函数的波形反演和深度域结构拟合的综合成像技术,他们重建了三类区域的三条剖面的地壳S波速度结构。结果清楚展示了不同区域地壳厚度,低速区分布,以及壳-幔过渡带结构特征的显著差异(图3)。为理解这一地壳结构特性的构造含义,作者进而跟踪有关岩石圈厚度和上地幔速度差异分布的地震学研究结果,大区域构造演化的地质学研究结果,以及新生代岩浆作用的地球化学研究结果,提出了对形成云南地区地壳结构这一显著差异的构造背景解释(图4)。作者认为,云南地区地壳结构的空间差异是经历不同演化过程的结果。青藏高原东扩改造了北西云南的地壳,而其余地区则是印度板块俯冲造成软流圈地幔上涌与边缘流导致地壳熔融以及壳幔相互作用的结果。 

3 分别位于ABC区的典型剖面的S波速度结构

4 云南地区地壳结构区域性差异的构造背景示意图

  研究成果发表于国际学术期刊Tectonophysics。(Ling Y, Zheng T-Y*, He Y-M, Hou G-B. Response of Yunnan crustal structure to eastward growth of the Tibet Plateau and subduction of the India plate in Cenozoic [J]. Tectonophysics, 2020, 797: 228661. DOI: 10.1016/j.tecto.2020.228661)(原文链接)。该成果受国家自然科学基金(No41490612 , 91755214)联合资助。

 
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