張 燕，程順有，趙炳坤，董云鵬，韓革命，張明華，楊亞斌，崔麗艷

1 西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，西安 710069

2 陜西地勘局第二綜合物探大隊(duì)，西安 710016

3 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)研究所，河北廊坊 100010

4 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037

1 引 言

青藏高原是印度板塊和歐亞板塊碰撞后形成的全球海拔最高、規(guī)模最大、時(shí)代最新的高原，亦是全球殼?；顒?dòng)最活躍的地區(qū)之一，一直是國(guó)內(nèi)外地學(xué)研究的熱點(diǎn)地區(qū)．自20世紀(jì)50年代起對(duì)此區(qū)域開(kāi)展了多種地球物理方法如重－磁力剖面、地震、大地電磁測(cè)深、大地?zé)崃餮芯康龋?］以探究其結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其演變．其中重磁力研究發(fā)現(xiàn)，中國(guó)西部地殼上地幔密度不均勻特征在縱向和橫向上都很明顯，以西昆侖—阿爾金—祁連山重力梯度帶為界分為南北兩大密度結(jié)構(gòu)單元，青藏高原內(nèi)部為厚地殼、低密度，北部為高密度、薄地殼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)［2］；5′×5′重力空間異常研究認(rèn)為三江地區(qū)巖石圈厚度較薄，其重力場(chǎng)分布與大地構(gòu)造和地震關(guān)系密切［3］，重磁剖面正反演計(jì)算顯示青藏高原東北緣下地殼發(fā)育規(guī)模較大的低速層，剛性地幔頂層發(fā)生主動(dòng)撓曲變形［4］，東部瑪多—沙瑪?shù)貐^(qū)的地殼厚度約60km，呈邊緣薄內(nèi)部厚的特點(diǎn)［5］，“東構(gòu)造結(jié)”由高密度的剛性物質(zhì)構(gòu)成［6］，羌塘盆地表層主要構(gòu)造方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向［7］；吉隆—魯谷剖面研究認(rèn)為高原西部由多條近東西向構(gòu)造帶（縫合帶、斷裂帶）劃分的塊體組成，并通過(guò)多條剖面的對(duì)比認(rèn)為岡底斯與羌塘塊體從東到西都可以各自作為一個(gè)連續(xù)的塊體進(jìn)行深部結(jié)構(gòu)及動(dòng)力學(xué)機(jī)制的研究［8］．上述研究深化了人們對(duì)高原結(jié)構(gòu)構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，但它們主要集中于沿特定地質(zhì)構(gòu)造方向或局部區(qū)域，且所用重力資料都是前期青藏高原 路線及剖面測(cè)量成果［2，5－9］，或者基于小比例尺布格重力異常圖的研究［10－12］，有效重力測(cè)點(diǎn)較少，青藏高原縱橫向物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)的不均一性及高原總體構(gòu)造特點(diǎn)未能得到充分反映．

2000年左右，青藏高原陸續(xù)開(kāi)展的重力調(diào)查工作基本覆蓋全區(qū)，其成果揭示了青藏高原重力場(chǎng)的整體面貌和細(xì)節(jié)特征．本文利用這些難得的重力資料結(jié)合其它研究成果對(duì)青藏高原重力異常的地質(zhì)意義重點(diǎn)加以探索分析和討論．

2 青藏高原構(gòu)造背景

青藏高原位于中國(guó)大陸西部的岡瓦納大陸與歐亞大陸交匯處，涵蓋東特提斯構(gòu)造域主體和岡瓦納與歐亞大陸碰撞拼合的關(guān)鍵部位，是自古特提斯大洋消亡后，北部勞亞大陸、泛華夏陸塊西緣和南部岡瓦納大陸北緣不斷弧后擴(kuò)張、裂離，又相互對(duì)接、鑲嵌而成的復(fù)雜地區(qū)，由多條規(guī)模不等、東西走向的弧－弧、?。懪鲎步Y(jié)合帶和其間的島弧或陸塊拼貼而成［13］．同時(shí)在碰撞過(guò)程中形成的大型剪切帶和大型斷裂作用使陸塊及復(fù)合陸塊疊置、錯(cuò)位、擠出和遠(yuǎn)離原位［14］，構(gòu)成現(xiàn)今復(fù)雜的構(gòu)造格局．研究者利用不同方法如地體說(shuō)、板塊說(shuō)對(duì)其進(jìn)行了不同劃分和命名，本文據(jù)地理位置將其劃為喜馬拉雅、岡底斯、羌塘、可可西里—巴顏喀拉、秦－祁－昆五大區(qū)塊及夾在其中的多條結(jié)合帶，如雅魯藏布江、班公湖—怒江、龍木錯(cuò)—雙湖、金沙江、康西瓦—蘇巴什、南昆侖—瑪多等結(jié)合帶．它們共同組成了青藏高原（圖1a）．

3 重力場(chǎng)特征

本次研究所用資料包括20世紀(jì)50、60年代及地質(zhì)大調(diào)查前后的重力數(shù)據(jù)，其中高原內(nèi)部資料是近年來(lái)的1∶100萬(wàn)區(qū)域重力數(shù)據(jù)，東部巴顏喀拉地區(qū)使用90年代1∶100萬(wàn)數(shù)據(jù)，甘孜地區(qū)使用了極少量的1∶20萬(wàn)重力數(shù)據(jù)，50年代和60年代數(shù)據(jù)分布在柴達(dá)木盆地和塔里木盆地．除部分陡峻山區(qū)、雪線以上和湖泊等受地形條件限制無(wú)實(shí)測(cè)重力數(shù)據(jù)的地區(qū)使用周邊數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析結(jié)果進(jìn)行填補(bǔ)外，重力點(diǎn)基本覆蓋了整個(gè)青藏高原，每個(gè)重力點(diǎn)控制面積平均達(dá)到107km2．所用數(shù)據(jù)都改算到1985國(guó)家重力系統(tǒng)內(nèi)，使用密度值2．67g/cm3和166．7km的半徑進(jìn)行布格改正和地形改正，并使用1980年公式進(jìn)行了正常重力值改正．

成果顯示青藏高原重力場(chǎng)呈四周高中間低的態(tài)勢(shì)，最低異常值達(dá)－590mGal，異常形態(tài)復(fù)雜多變，但具有明顯的規(guī)律性．為便于敘述將重力場(chǎng)分為南、北、東區(qū)（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）（圖1c）進(jìn)行分析．以班公湖—怒江結(jié)合帶為界重力場(chǎng)呈現(xiàn)截然不同的南北兩區(qū)，南部岡底斯—北喜馬拉雅區(qū)（Ⅰ）重力異常以近東西走向?yàn)橹?，具有南北分帶特點(diǎn)，重力高和重力低相間分布，局部異常范圍、變化梯度大致相近；北部羌塘地區(qū)（Ⅱ）異常形態(tài)略顯復(fù)雜，以大范圍的低值重力異常為主，是全區(qū)最低重力異常分布區(qū)；東區(qū)（Ⅲ）處于羌塘低值重力異常（Ⅱ）向華北、揚(yáng)子地臺(tái)高值重力異常的過(guò)渡區(qū)帶，異常以北西—南北走向的弧形展布為特點(diǎn)，數(shù)值自西向東逐漸增大．這三種性質(zhì)特點(diǎn)不同的重力異常反映出青藏高原內(nèi)部不同區(qū)域具有不同的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造［15－18］．

為了更好的認(rèn)識(shí)高原內(nèi)部重力場(chǎng)的細(xì)節(jié)特征，我們對(duì)重力異常進(jìn)行了異常分離如向上延拓、異常殘差、多尺度小波分析等多方法處理，選擇反映相對(duì)深部密度異常信息的向上延拓40km 異常及高階小波重力異常、反映相對(duì)中淺部密度異常信息的剩余異常和殘差異常進(jìn)行對(duì)比研究，利用這些不同層次的重力異常分析青藏高原橫向結(jié)構(gòu)的總體特征和不同深度層次結(jié)構(gòu)的差異，說(shuō)明青藏高原重力場(chǎng)對(duì)大地構(gòu)造格局的指示作用．

4 青藏高原結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其格局

4．1 青藏高原與周邊關(guān)系

青藏高原被印度、揚(yáng)子、中朝及塔里木等剛性陸塊圍限，形成的多個(gè)造山帶、巖石圈剪切斷裂使高原與相鄰塊體截然分開(kāi)，這在重力場(chǎng)中有鮮明的反映（圖1c）．鄰區(qū)重力場(chǎng)以高異常值為特點(diǎn)，高原內(nèi)部重力場(chǎng)獨(dú)成體系，兩者之間的交匯區(qū)如西昆侖、阿爾金、東昆侖、龍門(mén)山和喜馬拉雅造山帶重力場(chǎng)顯示為規(guī)模宏大的重力梯級(jí)帶，每條梯級(jí)帶的梯度變化各不相同，如東昆侖約1 mGal/km，西秦嶺最大值約1．3mGla/km，喜馬拉雅梯度值約1．85mGal/km，即使是同一條梯級(jí)帶在不同的區(qū)段其梯度變化也不相同，如龍門(mén)山北段梯度值約2．5 mGal/km，南段約0．9mGal/km，西昆侖—阿爾金梯度值最小約為1．85mGal/km，最大約2．4mGal/km．巨型梯級(jí)帶是巖石圈斷裂帶存在的標(biāo)志，而變化的梯度值反映出斷裂帶的傾角、斷距等產(chǎn)狀或結(jié)構(gòu)的改變，因而上述梯級(jí)帶不但清晰劃定了高原與鄰區(qū)的區(qū)域性構(gòu)造單元格架，也表明兩者之間是以巖石圈斷裂相接觸，并且不同區(qū)段的接觸關(guān)系存在較大差別［19－21］，呈現(xiàn)多樣化特征．

4．2 青藏高原內(nèi)部構(gòu)造

4．2．1 青藏高原結(jié)合帶

青藏高原經(jīng)歷了顯生宙以來(lái)特提斯洋開(kāi)啟、消減、閉合，最終匯聚碰撞，是自北而南相繼拼合而成的碰撞拼貼體．內(nèi)部發(fā)育的多條俯沖碰撞帶是寬數(shù)公里至數(shù)十公里的構(gòu)造帶而非一條狹窄的閉合線，包括俯沖雜巖帶和活動(dòng)陸緣增生帶兩部分．前者通常由蛇綠巖、蛇綠混雜巖、弧前增生帶、俯沖剝蝕帶及高壓－超高壓變質(zhì)帶組成，后者由火山島弧巖漿巖帶及弧后盆地組成，并經(jīng)常與“I”型花崗巖伴生［14］，兩者密度差別較大，可以形成不同性質(zhì)的重力異常，因而碰撞結(jié)合帶的重力異常通常是重力高和重力低相伴而生．高原內(nèi)部從南至北存在多條重力高、低異常帶近乎平行排列，由西向東貫穿高原，其中重力高值異常帶與雅魯藏布江結(jié)合帶、班公湖—怒江結(jié)合帶、烏蘭烏拉—北瀾滄江結(jié)合帶、西金烏蘭—金沙江結(jié)合帶一一對(duì)應(yīng)，而龍木錯(cuò)—雙湖結(jié)合帶、東昆侖結(jié)合帶（包括木孜塔格—西大灘、布爾汗布達(dá)、布青山—瑪沁結(jié)合帶）則為重力低值帶（圖2）．這些結(jié)合帶在布格重力異常圖中也是重力場(chǎng)特征明顯不同的場(chǎng)區(qū)分界線或梯度變化明顯的梯級(jí)帶，結(jié)合帶之間各區(qū)塊的重力場(chǎng)特征完全不同（圖1c），暗示了各結(jié)合帶兩側(cè)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的差異性．這種區(qū)域性的重力位場(chǎng)特征從地球物理方面顯示出青藏高原是以多條結(jié)合帶為接觸的拼合塊體并具有俯沖碰撞特點(diǎn)．

班公湖—怒江結(jié)合帶是古特提斯洋最終消亡的巨型縫合帶，沿帶出露蛇綠巖及蛇綠混雜巖［16］，但由于僅在西段班公湖—改則、中段藏北湖區(qū)、東段丁青發(fā)現(xiàn)蛇綠巖及蛇綠混雜巖［22－23］，出露位置互不相連，對(duì)于它作為岡瓦納大陸北界仍存爭(zhēng)議［24－25］．此次重力成果顯示班公湖—怒江結(jié)合帶的布格重力異常是多個(gè)重力高構(gòu)成的串珠狀異常帶，橫貫整個(gè)青藏高原，長(zhǎng)達(dá)千余公里，其重力值是高原內(nèi)部的最高值，與北部羌塘塊體的低值重力場(chǎng)區(qū)以梯度約1．2mGal/km的梯級(jí)帶相接，并將高原南部高低變化的重力場(chǎng)和北部低緩重力場(chǎng)區(qū)截然分開(kāi)；剩余重力異常是一系列長(zhǎng)軸為東西走向的橢圓形重力高異常（圖1c、圖2），這種異常形態(tài)是陸陸碰撞所形成的俯沖雜巖帶、殼幔變化斷階帶及較厚的下地殼或者高速的殼?；旌象w的綜合作用結(jié)果［26－29］．位場(chǎng)向上延拓處理可以突出區(qū)域性或深部較大規(guī)模地質(zhì)體的異常特征，經(jīng)向上延拓后該結(jié)合帶依然將高原重力場(chǎng)分為南北兩大區(qū)塊（圖3a），而其它結(jié)合帶的重力場(chǎng)已無(wú)明顯特征，這表明班公湖—怒江結(jié)合帶兩側(cè)物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)存在重大差異．此外在磁異常圖中它是性質(zhì)不同的磁場(chǎng)區(qū)分界線，也是一條線形排列的串珠狀異常帶，局部以正負(fù)異常伴生為特點(diǎn)［18］，不同于雅魯藏布江結(jié)合帶的高頻雙磁線性異常帶，大地電磁和地震剖面研究也發(fā)現(xiàn)結(jié)合帶兩側(cè)的電性具有不連續(xù)性、地殼速度結(jié)構(gòu)和厚度明顯變化，莫霍面出現(xiàn)了大尺度的錯(cuò)斷現(xiàn)象［17，30－31］．上述地球物理場(chǎng)中的種種現(xiàn)象都為它是岡瓦納大陸北界提供了充分依據(jù)．

近年來(lái)的研究認(rèn)為班公湖—怒江結(jié)合帶與雅魯藏布江結(jié)合帶之間存在獅泉河—申扎—嘉黎結(jié)合帶，但沿帶只發(fā)現(xiàn)了零星出露的蛇綠混雜巖．在剩余重力異常圖中獅泉河—申扎—嘉黎一線為多個(gè)局部重力高排列的串珠狀重力高值帶（圖2），與相鄰的班公湖—怒江結(jié)合帶、雅魯藏布江結(jié)合帶的重力高異常特征相似，這種相似性為嘉黎結(jié)合帶的存在提供了參考，可以推測(cè)獅泉河—申扎—嘉黎結(jié)合帶的蛇綠混雜巖可能更多的隱伏于地表之下，構(gòu)成岡底斯構(gòu)造帶內(nèi)南北塊體的分化性界線［15］．

4．2．2 班公湖—怒江結(jié)合帶以南地區(qū)構(gòu)造

班公湖—怒江結(jié)合帶以南是岡底斯—北喜馬拉雅地區(qū)（I），其重力異常具有帶狀展布的顯著特征．多個(gè)局部異常自西向東連續(xù)分布，形成的東西走向重力高異常帶和重力低異常帶自南而北相間分布，分別為雅魯藏布江重力高、拉達(dá)克—岡底斯—察隅重力低、獅泉河—錯(cuò)勤—申扎重力高和昂龍崗日—班戈重力低（圖2）．本區(qū)域的磁異常表現(xiàn)為強(qiáng)度高、梯度變化劇烈的正負(fù)異常帶，亦呈東西走向分布，其中雅魯藏布江結(jié)合帶呈現(xiàn)高峰值的雙磁線性異常帶［22］，高值重力異常和磁異常表明雅魯藏布江結(jié)合帶由高磁性高密度地質(zhì)體組成，是結(jié)合帶內(nèi)廣泛發(fā)育的蛇綠巖、混雜堆積巖及高壓變質(zhì)巖等致密鎂鐵質(zhì)巖石的體現(xiàn)；而雅魯藏布江結(jié)合帶以北寬約90 km 的拉達(dá)克—岡底斯—察隅重力低和寬度較窄的昂龍崗日—班戈重力低，則是殼內(nèi)大規(guī)模良導(dǎo)體和表層花崗巖體共同作用的結(jié)果［32］，因?yàn)橄鄬?duì)于洋殼消減產(chǎn)物的蛇綠混雜巖及高壓變質(zhì)巖而言，表殼的花崗巖類(lèi)密度和磁性更小，兩者密度相差約0．26g/cm3，故而形成低值磁異常、低值重力異常．這種自西向東異常比較連續(xù)、但自南而北異常特征不同的重磁位場(chǎng)，說(shuō)明本區(qū)域在南北方向上由不同區(qū)塊構(gòu)成，其物質(zhì)組成也不同，但各區(qū)塊自西向東是連續(xù)塊體［8］，因此，高原南部是以班公湖—怒江結(jié)合帶、獅泉河—申扎—嘉黎結(jié)合帶、雅魯藏布江結(jié)合帶為框架，其間發(fā)育多弧盆和巖漿巖帶的巨型近東西走向拼接體，形成于擠壓環(huán)境中．

4．2．3 班公湖—怒江結(jié)合帶以北地區(qū)構(gòu)造

班公湖—怒江結(jié)合帶以北與昆侖結(jié)合帶之間的區(qū)域是羌塘區(qū)塊（Ⅱ），被龍木錯(cuò)—雙湖結(jié)合帶分割成南北羌塘．整個(gè)羌塘區(qū)塊的布格重力異常以大范圍重力低為主（圖1c），中部橫亙北西西走向串珠狀重力低極其醒目，個(gè)別重力高夾雜其中，但其規(guī)模、變化梯度遠(yuǎn)低于重力低；高原腹地（羌塘塊體中北部）重力異常低值區(qū)寬度巨大，最低異常值達(dá)－590mGal，而85°E以西和92°E以東地區(qū)的重力異常低值區(qū)范圍變窄，使羌塘區(qū)塊重力場(chǎng)呈現(xiàn)出東、中、西三大異常區(qū)塊，中部低值異常區(qū)非常醒目．地質(zhì)資料顯示羌塘地區(qū)沉積層較厚［33］，但不足以引起高原腹地規(guī)模巨大、幅值很低的重力異常區(qū)．層析波速和接收函數(shù)研究發(fā)現(xiàn)高原腹地的低速異常區(qū)從地殼一直延伸到310km 或者存在熱結(jié)構(gòu)，其速度非常低［14，19，34］，顯然這種深部低速區(qū)（亦是低密度體）形成了高原腹地巨大的低值重力異常．航磁資料在相同地區(qū)也出現(xiàn)北北東走向的負(fù)磁異常帶，并認(rèn)為是低磁性低密度的塑性物質(zhì)即局部熔融的巖漿巖或低速體引起，高原中部存在南北走向構(gòu)造［22，35］，因此羌塘區(qū)塊的低值磁異常和重力異常是由于相同的深部原因造成的．總之，相對(duì)于岡底斯—北喜馬拉雅區(qū)塊東西走向的異常形態(tài)和重力高低相間特征而言，本區(qū)塊布格重力異常在東西方向上的差異性更為突出，局部重力異常分布的方向性和連續(xù)性已變?nèi)酰▓D2），呈現(xiàn)出南北分區(qū)和東西分塊相互交織的位場(chǎng)特征，可能說(shuō)明古特提斯碰撞拼合后羌塘塊體經(jīng)歷了強(qiáng)烈的后期改造作用，這種作用更多的是對(duì)其深部結(jié)構(gòu)的改造，致使高原西部和中東部地區(qū)的莫霍面發(fā)生了大尺 度 改 變［28，30－31，36］，破 壞 了 高 原 內(nèi) 部 特 提 斯 構(gòu) 造 域東西走向的構(gòu)造格局，而呈現(xiàn)出被分為東部、中部和西部三大部分的南北走向格局．

前述高原中部串珠狀重力異常由十多個(gè)重力低組成，自西部溫泉、澤錯(cuò)、龍木措、清澈湖、查多崗日、臧色岡日、普諾岡日、唐古拉山、尺埃錯(cuò)、倉(cāng)來(lái)拉，向東沿他念他翁折向南，經(jīng)德欽至馬吉，呈東西—北西向弧形排列（圖1c、圖2），由西向東穿越高原，高原內(nèi)最低、次低值重力低均位于此列，如此巨型的帶狀重力低排列現(xiàn)象可能并非偶然．該帶狀重力低地表地質(zhì)大多對(duì)應(yīng)著規(guī)模不等的花崗巖巖體，其中心位置較龍木錯(cuò)—雙湖結(jié)合帶位置更偏北．地質(zhì)研究認(rèn)為這些花崗巖體多是晚侏羅—白堊世巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，是西起喀喇昆侖南坡東至吉塘地區(qū)、東西長(zhǎng)約上千公里的羌南活動(dòng)陸緣增生楔的伴隨產(chǎn)物［29，37］，是龍木錯(cuò)—雙湖結(jié)合帶的組成部分．該結(jié)合帶兩側(cè)重力場(chǎng)特征差別較小，在向上延拓重力異常中（圖3a）該重力低帶消失，羌南和羌北區(qū)塊的重力場(chǎng)合二為一，殘差異常也顯示龍木錯(cuò)—雙湖結(jié)合帶重力場(chǎng)特征的顯著性遜色于班公湖—怒江結(jié)合帶（圖3b），可能說(shuō)明龍木錯(cuò)—雙湖結(jié)合帶僅是羌塘區(qū)塊的內(nèi)部分界線，對(duì)青藏高原的分割性次于班公湖—怒江結(jié)合帶．

4．2．4 青藏高原東區(qū)構(gòu)造

東部（Ⅲ）屬巴顏喀拉區(qū)塊，高原的重力位場(chǎng)從南部岡底斯塊體的東西走向至高原腹地羌塘塊體的東西、南北交錯(cuò)之后在此處發(fā)生了很大轉(zhuǎn)變，布格重力異?？傮w走向呈北西—南北走向，異常值向東北方向逐漸升高，處于高原低值重力異常向高原鄰區(qū)克拉通高值異常過(guò)渡的區(qū)段．在剩余異常圖中以烏蘭烏拉—北瀾滄江結(jié)合帶為起點(diǎn)，異常呈現(xiàn)弧頂凸向東北的弧形異常帶，同樣呈現(xiàn)帶狀重力高和重力低相間排列（圖1c、圖2），向東延續(xù)至松潘地區(qū)的若爾蓋高原、向南延伸到三江地區(qū)并轉(zhuǎn)變?yōu)槟媳弊呦颍疄跆m烏拉—北瀾滄江、西金烏蘭—金沙江—哀牢山、甘孜—理塘蛇綠混雜巖帶分別與其中的帶狀重力高相對(duì)應(yīng)，同時(shí)也是高磁異常帶，與岡底斯塊體重磁場(chǎng)特征類(lèi)似．這種特點(diǎn)暗示本區(qū)域具有類(lèi)似高原內(nèi)部的塊體拼合性質(zhì)，構(gòu)造帶走向?yàn)楸蔽鳌媳弊呦颍?/p>

重力水平總梯度異常能夠突出異常的線性特征，清楚反映構(gòu)造形跡及其走向［11］．結(jié)果顯示烏蘭烏拉湖—北瀾滄江結(jié)合帶東北側(cè)的構(gòu)造形跡是以北西—南北走向?yàn)橹?，西?cè)構(gòu)造形跡以近東西走向?yàn)橹?，它是高原中部和東部構(gòu)造帶發(fā)生轉(zhuǎn)變的界線（圖4中點(diǎn)劃線）．這說(shuō)明在青藏高原的構(gòu)造演變中烏蘭烏拉湖—北瀾滄江結(jié)合帶不僅僅起到碰撞結(jié)合作用，可能還暗示了該地區(qū)的區(qū)域動(dòng)力環(huán)境或者構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生了轉(zhuǎn)變．

烏蘭烏拉湖—北瀾滄江結(jié)合帶僅發(fā)現(xiàn)了零星的蛇綠巖體，雜多地區(qū)發(fā)現(xiàn)了超鎂鐵質(zhì)、鎂鐵質(zhì)巖沿北西—南東呈脈狀侵入于早石炭雜多群中，出露范圍有限、分布零星，瀾滄江結(jié)合帶是否向西延伸爭(zhēng)論較多［16，23，38］．該結(jié)合帶的重力異常是較連續(xù)的北西走向梯級(jí)帶，從瀾滄江向北到昌都、雜多、巴茸浪納、烏蘭烏拉一直延續(xù)到若拉岡日與金沙江結(jié)合帶相交，延續(xù)近千公里，在上延40km 異常圖中，這一梯級(jí)帶仍清晰可見(jiàn)，將北羌塘重力低和東北部昌都—德欽重力異常變化區(qū)截然分開(kāi)，重力異常的連續(xù)追蹤性表明結(jié)合帶向北西方向延伸較長(zhǎng)，代表了高原內(nèi)部一條重要的構(gòu)造界線．

巴顏喀拉地區(qū)地表地形起伏較小，高差變化約400～600m（圖5），蓋層是巨厚復(fù)理石沉積物，結(jié)構(gòu)單一．但在重力場(chǎng)中發(fā)現(xiàn)了寬度約70余公里的顯著重力高異常帶，大致沿鄂陵湖—瑪多—達(dá)日—班瑪—金川分布，并向東南延伸與龍門(mén)山重力高相切，西北端延伸到鄂陵湖與東昆侖重力低相接（圖2）．這種異常形態(tài)暗示了本地區(qū)深部凸凹不平、凹陷與隆起共存的構(gòu)造形態(tài)，鄂陵湖—班瑪重力高是基底隆起的反映．地震研究認(rèn)為巴顏喀拉構(gòu)造帶的基底隆起順構(gòu)造帶走向延伸，南淺北深，南端傾伏于沱沱河盆地之下、北端潛沒(méi)于東昆侖基底之下［39］，與重力成果基本一致．為驗(yàn)證這種結(jié)構(gòu)形態(tài)，我們以玉樹(shù)—共和天然地震剖面揭示的地殼結(jié)構(gòu)模型［40］為基礎(chǔ)對(duì)大窗口半徑剩余異常進(jìn)行了正反演計(jì)算，剖面位置如圖2中所示．所用密度依據(jù)天然地震剖面中的Vs速度并參考有關(guān)文獻(xiàn)［41－42］確定，同時(shí)利用布格重力異常對(duì)該計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了修正．反演結(jié)果表明（圖5），沿剖面方向殼界面變形強(qiáng)烈，深部存在多個(gè)下地殼凸起，其中鄂陵湖—達(dá)日凸起達(dá)20余公里，上地殼發(fā)育多個(gè)低速體，厚度較薄，殼內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，下地殼是主要變形和增厚場(chǎng)所，可能是高原物質(zhì)東流的變形堆積區(qū)，因而本地區(qū)淺層與深部結(jié)構(gòu)形成了鮮明對(duì)比，殼內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)造存在非耦合性．

4．2．5 高原內(nèi)部近南北向構(gòu)造

青藏高原的形成演化決定了它的構(gòu)造形態(tài)以近東西走向?yàn)橹?，重力?chǎng)直接反映了這一特點(diǎn)．但其間不難發(fā)現(xiàn)一些近南北、北東走向的異常，包括延伸較短的梯級(jí)帶、串珠狀重力低，甚至異常等值線的同向扭曲等重力異常變化現(xiàn)象，主要集中于高原南部雅魯藏布江結(jié)合帶南北兩側(cè)．它們的剩余異常均為南北走向重力低，切穿獅泉河—錯(cuò)勤—嘉黎重力高，但終止于班公湖—怒江結(jié)合帶南側(cè)（圖2），與地表南北地塹地貌的位置吻合［43－44］．這些南北走向異常代表著地表構(gòu)造形跡—南北走向地塹，并切割了東西走向的構(gòu)造區(qū)塊．進(jìn)入羌塘區(qū)塊之后，地表地質(zhì)的近南北或北東走向構(gòu)造并不發(fā)育，只有雙湖等少數(shù)地塹出現(xiàn)［43］，而重力位場(chǎng)中在85°E 和92°E 附近卻出現(xiàn)了非常顯著的南北—北東走向重力異常特征線，其性質(zhì)特點(diǎn)完全不同，并將羌塘區(qū)塊的重力場(chǎng)一分為三（如前所述），表明高原中部發(fā)育較大尺度的近南北走向構(gòu)造［22］．

85°E特征線（西線）表現(xiàn)為南北走向梯級(jí)帶，自魯谷、鯉魚(yú)山一直延伸至昆侖山下，其上疊加了多條等值線同相扭曲，構(gòu)成波浪式梯級(jí)帶，且西側(cè)重力異常值高于東側(cè)異常值、異常規(guī)模也明顯減?。▓D1b），說(shuō)明兩側(cè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)或者介質(zhì)物性明顯不同．南北走向梯級(jí)帶的這種有序錯(cuò)動(dòng)似乎暗示西線是南北走向的深部構(gòu)造并被后期南北向擠壓構(gòu)造活動(dòng)所改造．本區(qū)域地表未發(fā)現(xiàn)南北走向斷裂，也無(wú)南北走向地塹的地貌出現(xiàn)［16］，出露地層仍以近東西走向?yàn)橹鳎疄榱私鈿?nèi)該構(gòu)造線是否存在，我們對(duì)重力異常進(jìn)行了異常分離處理．不同的處理方法分別以壓制和突出某些信息為特點(diǎn)，在以突出相對(duì)深部信息為特點(diǎn)的向上延拓結(jié)果中，該特征線清晰可辨，向北一直延伸至昆侖山下（圖3b）．在某些突出相對(duì)淺部信息的向上延拓殘差異常和剩余異常結(jié)果中，西線延伸距離有限，終止于查崗多日附近，并沒(méi)有穿過(guò)龍木錯(cuò)—雙湖結(jié)合帶．特征線西側(cè)為改則—魯谷南北走向串珠狀重力高排列，東側(cè)為東西向的都古爾重力低、昌東重力高、森多重力低相間排列組合，兩側(cè)異常形態(tài)完全不同（圖2）．與地質(zhì)資料相比，西線恰好對(duì)應(yīng)著地表EW、NNW 走向斷裂向NE走向斷裂變換的轉(zhuǎn)折處或NW 與NE走向斷裂的交匯處［16］．更深部的地震研究也發(fā)現(xiàn)西線以東羌塘區(qū)塊中北部存在一個(gè)代表地幔物質(zhì)上涌的低波速異常區(qū)，以西區(qū)域沒(méi)有明顯的低速地殼、上地幔區(qū)［34－45］，兩側(cè)的巖石圈結(jié)構(gòu)特別是速度結(jié)構(gòu)及下地殼厚度存在較大差異［17］．總之，這條分界線從淺部到深處的上地幔都得以發(fā)現(xiàn)，但它在地殼深淺部的表現(xiàn)形態(tài)并不一樣，深部延伸距離長(zhǎng)、規(guī)模大，而淺部則相反，它可能主要是深部結(jié)構(gòu)差異分界線（上地幔和中下地殼）．此外，改則—魯谷重力高排列與地表出露的J、T、P等低密度地層無(wú)法對(duì)應(yīng)，很顯然是來(lái)自深部的高密度地質(zhì)體的反映，其物質(zhì)組成和形成機(jī)制受西線的嚴(yán)格控制，并可能與班公湖—怒江結(jié)合帶緊密相關(guān)，但有待進(jìn)一步研究證實(shí)．

92°E附近異常特征線（東線）是重力異常特征不同的場(chǎng)區(qū)分界線，呈北東方向從喜馬拉雅山前的亞?wèn)|、尼木、那曲、倉(cāng)來(lái)拉以西、治多以西，一直延續(xù)到青海湖．界線兩側(cè)重力場(chǎng)的差別無(wú)論在布格重力異常圖還是在各種處理結(jié)果圖中都不容忽視，異常形態(tài)、走向等特點(diǎn)均不相同，界線以西重力低規(guī)模遠(yuǎn)大于東側(cè)異常，并以近東西走向?yàn)橹?，而東側(cè)以北東走向?yàn)橹?，同時(shí)在尼木—當(dāng)雄段兩側(cè)重力異常中心位置發(fā)生了達(dá)數(shù)十公里的偏移（圖1c，3a）．雅魯藏布江結(jié)合帶和班公湖—怒江結(jié)合帶之間東線與地表發(fā)育的亞?wèn)|—當(dāng)雄北東走向斷裂相一致，兩側(cè)的地殼結(jié)構(gòu)變化劇烈，東側(cè)下地殼內(nèi)介質(zhì)比西側(cè)介質(zhì)的柔性強(qiáng)［17，30］，至東昆侖結(jié)合帶則表現(xiàn)在下地殼厚度的改變上，西側(cè)下地殼厚約30～40km，大于東側(cè)地殼厚度［41］，因而殼內(nèi)結(jié)構(gòu)的差異形成了東線兩側(cè)性質(zhì)特征不同的重力場(chǎng)．更深部的巖石圈結(jié)構(gòu)研究也發(fā)現(xiàn)青藏高原內(nèi)部以90°E—92°E（北北東走向）為界有東西分塊的圖像，以東巖石圈厚度為160km、軟流層厚度大約200km，以西巖石圈厚度約130km、下方存在230km 的巨厚軟流層［46］，早期研究也發(fā)現(xiàn)在地殼和地幔中似有此構(gòu)造線［36］，這些成果表明東線存在于地殼淺部到殼內(nèi)深部的各層次中．盡管由于研究方法不同重力異常和地震層析所顯示的界線的具體位置及寬度略有差別，但至少說(shuō)明由深至淺巖石圈被東線分為東西兩塊，淺部構(gòu)造受到了深部因素的制約．

東線向北延伸穿越東昆侖之后，大致沿都蘭—?jiǎng)偛臁啦袂谝痪€，既是重力場(chǎng)區(qū)分界線也是東西塊體運(yùn)動(dòng)分界線．已有的GPS測(cè)量結(jié)果顯示分界線東西部運(yùn)動(dòng)方向明顯不同，西側(cè)地殼運(yùn)動(dòng)速度的方向變化不大，東側(cè)自南向北運(yùn)動(dòng)方向由北東變?yōu)檎龞|方向．東線北段與柴達(dá)木—祁連和華北陸塊之間的北東向韌性剪切帶相重合［47］，但該界線在青藏高原內(nèi)是否也是塊體運(yùn)動(dòng)分界線，還有待更多的GPS測(cè)量方面的證據(jù)．以上分析表明東線在不同區(qū)段表現(xiàn)出不同的性質(zhì)特點(diǎn)，可能是青藏高原受到印度板塊強(qiáng)烈推擠作用后物質(zhì)向東溢出的“裂點(diǎn)”連線．

東西兩條異常特征線在形態(tài)、性質(zhì)及空間的差異可能暗示高原西部較東部受到了更強(qiáng)的推擠力，或者說(shuō)在印度板塊向北推擠作用下，中西部受到北側(cè)塔里木板塊的強(qiáng)烈阻擋，處于強(qiáng)烈擠壓狀態(tài)，形成波浪形梯級(jí)帶，而東部由于存在擠出通道的空間，原位地質(zhì)體受到推擠作用后，在薄弱帶斷開(kāi)、遠(yuǎn)距離移位，形成了截然不同的位場(chǎng)形態(tài)，支持印度板塊與青藏高原碰撞在高原東、中、西部的動(dòng)力學(xué)機(jī)制是不同的觀點(diǎn)［28，31］．它們改變了特提斯構(gòu)造域的構(gòu)造方向，是構(gòu)造演化復(fù)雜化的體現(xiàn)．

5 結(jié)論與討論

1∶100萬(wàn)重力調(diào)查工作成果揭示了青藏高原的重力場(chǎng)變化特征，結(jié)合航磁、地震、大地電磁和地質(zhì)資料，可以為高原的構(gòu)造框架研究提供如下參考：

（1）青藏高原重力場(chǎng)獨(dú)成體系，與周邊古老穩(wěn)定陸塊的重力場(chǎng)截然不同，并以不同梯度變化的梯級(jí)帶相接觸，表明高原與周邊陸塊的接觸關(guān)系（如產(chǎn)狀、斷距等）變化不一，受多種因素控制．

（2）青藏高原內(nèi)部存在的多條重力高值異常帶分別對(duì)應(yīng)于雅魯藏布江、班公湖—怒江、烏蘭烏拉—北瀾滄江、甘孜—理塘等結(jié)合帶，其間的島弧帶和弧后盆地則表現(xiàn)為明顯的重力低值帶，顯示現(xiàn)今青藏高原具有多塊體拼合特點(diǎn)．尤為重要的是班公湖—怒江結(jié)合帶表現(xiàn)為高原內(nèi)部最重要的重力高異常帶，在不同深度層次的重力場(chǎng)中將高原重力場(chǎng)分為截然不同的南北兩大區(qū)塊，為它作為岡瓦納大陸北界提供了證據(jù)；同樣顯著的高值異常帶也表明北瀾滄江結(jié)合帶可以繼續(xù)向西北方延伸與金沙江結(jié)合帶相交，獅泉河—嘉黎結(jié)合帶是岡底斯區(qū)塊內(nèi)部的次級(jí)構(gòu)造單元界線．

（3）青藏高原作為多結(jié)合帶夾弧盆、巖漿巖帶的拼接體，地表主體構(gòu)造走向是東西—北西西方向，但重力場(chǎng)所揭示的構(gòu)造形跡在不同區(qū)塊表現(xiàn)出不同特點(diǎn)：班公湖—怒江結(jié)合帶以南岡底斯塊體以東西走向?yàn)橹?；羌塘塊體以東西走向巨型串珠狀重力低為界分為南北羌塘，同時(shí)發(fā)育南北、北東向構(gòu)造將其一分為三，出現(xiàn)東西分塊格局，南北、東西走向構(gòu)造相互交織；東部地區(qū)以北西—南北走向構(gòu)造為主，且深部和淺部結(jié)構(gòu)相差甚大．因而綜合地質(zhì)研究成果認(rèn)為，東西向重力異常分帶特點(diǎn)反映出特提斯構(gòu)造域南北向俯沖—碰撞構(gòu)造及其相應(yīng)的構(gòu)造巖漿和沉積記錄，而南北向構(gòu)造形跡則為新中生代塊體差異運(yùn)動(dòng)和深部動(dòng)力學(xué)調(diào)整的結(jié)果，致使深部和淺部構(gòu)造形跡存在非耦合性．

（4）大致沿85°E、92°E 經(jīng)線青藏高原重力場(chǎng)有清晰的近南北、北東異常特征線，表現(xiàn)特征完全不同．其一為波浪形梯級(jí)帶，其二是重力場(chǎng)特征不同的分界線，兩者性質(zhì)差異較大，西線主要是深部結(jié)構(gòu)分界線，東線則存在于自淺表至巖石圈內(nèi)的各個(gè)深度層次．兩條特征線將高原重力場(chǎng)分成東、中、西部三部分，反映出高原深部結(jié)構(gòu)在橫向（平面）上的變化和差異，與表殼東西走向的構(gòu)造形跡形成對(duì)比．

致 謝 感謝審稿老師提出的有益建議．感謝成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所潘桂棠研究員、王立全研究員對(duì)本研究工作的支持和指導(dǎo)，感謝航遙中心王德發(fā)研究員提供的航磁資料，對(duì)所有參與青藏高原區(qū)域重力調(diào)查的野外工作者表示誠(chéng)摯感謝！

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