才巴央增 趙俊猛
摘要:在青藏高原的南部發(fā)育了數(shù)條近南北走向的巨型構(gòu)造,地質(zhì)學(xué)者通常稱之為“藏南裂谷系”,目前對該裂谷系雖有所研究,但對它們的形成機(jī)制、深淺部構(gòu)造關(guān)系等仍存在很大的爭議。通過綜述前人對藏南裂谷系的地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)等特性,及其與尼泊爾地震的關(guān)系,對該裂谷系的形成機(jī)制進(jìn)行論述,認(rèn)為藏南裂谷的形成機(jī)制與典型意義上的大陸裂谷可能不同。
關(guān)鍵詞:藏南裂谷系;深部構(gòu)造;形成機(jī)制;尼泊爾地震
中圖分類號:P313.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1000-0666(2018)01-0014-08
0 引言
青藏高原是大陸中分布最寬、活動最強(qiáng)的構(gòu)造形變帶。自印度板塊和歐亞板塊在約70Ma(Yin,2000)前碰撞以來,這個地區(qū)發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造變形,造成地殼縮短、巖石圈增厚、高原隆升及喜馬拉雅山崛起。如果說雅魯藏布江、班公一怒江、金沙江等近東西向分布的縫合線是高原形成前特提斯演化的痕跡,那么這些近南北走向的伸展構(gòu)造(有人稱之為裂谷系或正斷層體系)是青藏高原南部最顯著的構(gòu)造特征。這種伸展構(gòu)造由正斷層構(gòu)成的地塹和半地塹體系構(gòu)成,其形成機(jī)制、深淺部構(gòu)造關(guān)系是認(rèn)識青藏高原形成與演化的關(guān)鍵問題,是研究青藏高原隆升機(jī)制與動力學(xué)過程所要依據(jù)的基礎(chǔ)信息。
青藏高原是研究陸-陸碰撞的理想的天然“實(shí)驗(yàn)室”,尤其是藏南地區(qū),它地處歐亞大陸碰撞的前緣,變形強(qiáng)烈,裂谷系發(fā)育。使用不同的地球物理方法探測藏南裂谷系深部結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,研究兩大板塊的碰撞過程及其影響,揭示高原隆升演化的動力學(xué)機(jī)制,對板塊構(gòu)造理論的發(fā)展,尤其是闡明大陸內(nèi)部造山活動與演化過程等大陸動力學(xué)的理論問題具有重大意義。
在藏南發(fā)育有大型、超大型金屬礦床。這些金屬礦床的形成無不與藏南裂谷系的形成與演化有關(guān)。藏南自然條件優(yōu)越,生活著各民族的同胞,但生態(tài)環(huán)境日趨嚴(yán)峻,地震、地質(zhì)等各種自然災(zāi)害頻發(fā),對當(dāng)?shù)孛癖姷纳?cái)產(chǎn)造成巨大的威脅。因此,開展藏南地區(qū),尤其是藏南裂谷系的殼幔結(jié)構(gòu)與地球動力學(xué)研究,為開發(fā)資源、減輕災(zāi)害、保護(hù)環(huán)境提供基礎(chǔ)理論支撐,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
藏南裂谷系與青藏高原隆升或垮塌的關(guān)系越發(fā)受到人們的關(guān)注,其成因機(jī)制存在爭議,是由于南北擠壓下物質(zhì)東逸而產(chǎn)生的殼內(nèi)拉張,還是高原隆升到最大高度后的垮塌(Coleman,Hodges,1995)仍不很清楚。
1 藏南裂谷系基本概況
印度板塊與歐亞板塊的碰撞使得青藏高原成為全球地殼活動最為劇烈的地區(qū),并在第四紀(jì)期間被多條巨型邊界斷裂帶分割為多個變形特征明顯不同的構(gòu)造變形域。藏南裂谷系便是其中最為獨(dú)特和顯著的活動構(gòu)造變形形跡之一(Coleman,Hodges,1995;Harrison et al,1995;Searle,1960;Seeber,Pecher,1998;Yin,2000;Hurtado et al,2001;Zhang et al,2002,2007)。藏南裂谷系是區(qū)域構(gòu)造變形由近南北向擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻鼥|西向伸展之后的產(chǎn)物,大致被局限在南部的喜馬拉雅山前逆沖斷裂帶與北側(cè)斜列分布的喀喇昆侖—嘉黎大型走滑斷裂帶之間(Armijo et al,1989;Tapponnier et al,1981)。藏南裂谷系的形成時間大概為8~23Ma,雖然不同裂谷系的活動時間略有不同,但在同一裂谷系的不同位置測得的裂谷系活動年齡接近,表明藏南裂谷系是受相同機(jī)制控制的。整體上,除了亞東一谷露裂谷系活動時間較晚外(8~10Ma),其它裂谷的活動時間都較早,為13Ma左右。
如圖1所示,在藏南從東至西依次分布著桑日一錯那裂谷、亞東—谷露裂谷、申扎一定結(jié)裂谷、尼瑪一定日裂谷、隆格爾裂谷5個裂谷系。這5個裂谷系中,最東部的桑日—錯那裂谷系主要發(fā)育在喜馬拉雅地塊內(nèi),而其余4個則穿過了雅魯藏布江,同時切割了喜馬拉雅地塊和拉薩地塊,它們的南端切割了藏南拆離系,到達(dá)高喜馬拉雅(丁林等,2006)。另外,這些裂谷系還是現(xiàn)今淺源地震發(fā)育區(qū)(賀日政,高銳,2003),也是晚新生代巖漿活動集中的地帶,從而與金屬礦床密切相關(guān)(Hou et al,2004)。
2 有關(guān)藏南裂谷系的研究概述
關(guān)于藏南裂谷系的研究歷史悠久,它始于20世紀(jì)50年代初,之后大致經(jīng)歷了從感性認(rèn)識、初步分析-調(diào)查和系統(tǒng)調(diào)查研究,再到逐步深入剖析等階段。
李璞(1955)提出,藏南的亞東一谷露裂谷系北段存在強(qiáng)烈的斷裂活動。Molnar和Tapponnier(1978)認(rèn)為,地塹和正斷層系是高原隆升達(dá)到最大海拔高度之后重力塌陷作用的結(jié)果。成都地震大隊(duì)圍繞亞東—谷露裂谷系北段那曲谷露一帶進(jìn)行了地震烈度和地震地質(zhì)工作(唐榮昌等,1980)。美、法地質(zhì)學(xué)家利用遙感圖像解譯和震源機(jī)制解分析方法對青藏高原活動斷裂進(jìn)行了全面分析,認(rèn)為該區(qū)內(nèi)部,特別是藏南地區(qū)正在經(jīng)歷強(qiáng)烈的近東西向拉張作用(Tapponnier et al,1981)。從此,青藏高原南北向構(gòu)造受到越來越多的關(guān)注。
2.1 地球化學(xué)、地質(zhì)學(xué)特征
通過測定巖石構(gòu)成元素及其同位素的豐度揭示藏南裂谷系的演化過程、形成時間及具經(jīng)濟(jì)價值的巖石和礦物的分布和成藏機(jī)理。
Yin等(1999)和Blisniuk等(2001)認(rèn)為,由于高原在整體伸展,因此排除了伸展構(gòu)造是由于傾斜俯沖、喜馬拉雅弧擴(kuò)展以及向東擠出所導(dǎo)致,推測可能與整個高原的狀態(tài)或者與過去10Ma左右廣泛的東亞伸展作用有關(guān)。WilliaMS等(2001)將藏南地區(qū)一些近南北向巖脈的形成與近南北向裂谷系的發(fā)育相聯(lián)系,并根據(jù)它們的發(fā)育時代推斷,藏南裂谷系出現(xiàn)于8~18Ma。Garzione等(2000)通過分析Thakkhola裂谷系中的沉積物的氧同位素,認(rèn)為裂谷系形成于10~11Ma左右,而其基底大約形成于8Ma,當(dāng)時的古高度與現(xiàn)今相近。Zhang等(1999,2002,2007)通過研究藏南的伸展構(gòu)造,認(rèn)為伸展期的主導(dǎo)構(gòu)造運(yùn)動為擠壓和隆升,伸展構(gòu)造是造山帶應(yīng)變分解所致,而不是高原下降的標(biāo)志。鄒光富等(2003)通過藏南定日白堊紀(jì)火山巖研究以及定日甲不拉組中的白堊紀(jì)島弧型中酸性火山巖研究表明,該火山巖可能是燕山晚期印度板塊向北與歐亞板塊發(fā)生俯沖碰撞形成的火山島弧之產(chǎn)物。這些島弧型火山巖的存在,表明岡瓦納大陸北緣在白堊紀(jì)時期確實(shí)存在一些規(guī)模不大的點(diǎn)狀水下島弧鏈,為新特提斯多島?。ㄑ螅O為重要的組成部分。周志廣等(2005)通過對藏南江孜盆地北緣火山巖研究認(rèn)為,雅魯藏布江結(jié)合帶在三疊紀(jì)和早白堊世為大陸裂谷構(gòu)造環(huán)境,晚白堊世早期為大陸裂谷向大洋演化的構(gòu)造背景,晚期形成洋殼,其形成至少經(jīng)歷了4次脈動式的演化過程。丁林等(2006)通過對藏南裂谷系附近的中新世高鎂超鉀質(zhì)火山巖研究,認(rèn)為高原內(nèi)部正斷層的強(qiáng)烈活動時間為13~23Ma,高原裂谷系形成于俯沖的印度地殼的斷離所造成的高原巖石圈的伸展破裂。童勁松等(2007)通過對藏南洛扎地區(qū)基性巖墻群錯石U-Pb定年研究得出,藏南洛扎地區(qū)近東西向產(chǎn)出、13Ma左右侵位的基性巖墻群證明喜馬拉雅被動陸緣在巖墻侵位時處于強(qiáng)烈的伸展構(gòu)造環(huán)境。何俊國等(2007)通過西藏南部熱水沉積硅質(zhì)巖巖石學(xué)研究,得到硅質(zhì)巖形成與藏南拆離系和伸展構(gòu)造碰撞造山帶所造成的構(gòu)造熱事件有關(guān)。陳建林等(2010)通過研究青藏高原拉薩地塊新生代超鉀質(zhì)巖與南北向地塹成因關(guān)系認(rèn)為,拉薩地塊超鉀質(zhì)火山巖和南北向地塹(裂谷)在空間上和形成時代上均有著明顯的耦合性,兩者的產(chǎn)生可能與中新世早期北向俯沖的印度巖石圈地幔發(fā)生斷離和由此而引發(fā)的東西向構(gòu)造伸展體制有關(guān)。顏晗等(2013)通過西藏羊八井白榴斑巖錯石U-Pb年代學(xué)和地球化學(xué)及其與裂谷發(fā)育的關(guān)系研究認(rèn)為,錯石U-Pb定年結(jié)果表明白榴斑巖形成于8.2~15.4Ma,加權(quán)平均年齡為(10.9±1.6)Ma,該時代為當(dāng)雄一羊八井地塹初始形成時間提供了更為有力的證據(jù)。高利娥等(2013)研究了藏南馬拉山高鈣二云母花崗巖的年代學(xué)特征,得出馬拉山二云母花崗巖是變泥質(zhì)巖在較高溫壓條件下水致白云母部分熔融的產(chǎn)物,與藏南裂谷系的東西向伸展作用密切相關(guān)。吳中海等(2015)通過藏南安崗地塹的史前大地震遺跡、年齡及其地質(zhì)意義,認(rèn)為安崗地塹的大地震活動具有較明顯的叢集性特征,并且在距今23~26ka以來一直處于大地震活躍期,研究結(jié)果指示,藏南裂谷系的大地震活動性比藏北的近南北向正斷層更為顯著。
2.2 地球物理學(xué)特征
很多學(xué)者利用地?zé)?、電磁及地震反射等地球物理探測方法研究藏南裂谷系的特征、結(jié)構(gòu)、組成及其演變過程。韓同林等(1988)試論西藏活動構(gòu)造系的形成時代,認(rèn)為西藏地?zé)岬姆植寂c藏南活動構(gòu)造系基本一致,集中分布在班公湖一怒江縫合帶與高喜馬拉雅中央斷裂之間;最強(qiáng)烈的水熱活動均與活動構(gòu)造有關(guān),其展布主要集中在邊界斷裂附近;水熱活動的強(qiáng)度受活動構(gòu)造現(xiàn)今活動性控制,裂谷區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為高熱流,變化幅度大,活動構(gòu)造不僅為水熱活動提供了通道,還控制著地殼深處年輕巖漿的分布及其活動。魏文博等(1997)研究表明在西藏中、南部地殼中普遍存在2組不連續(xù)的殼內(nèi)高導(dǎo)體。在藏中岡底斯構(gòu)造帶處發(fā)現(xiàn)的殼內(nèi)高導(dǎo)體分布范圍廣,也反映上地殼存在局部熔融區(qū)。在雅魯藏布江未發(fā)現(xiàn)顯示深斷裂的電性痕跡,但在江孜和仁布之間發(fā)現(xiàn)了向北傾斜的高導(dǎo)體,該高導(dǎo)體的成因可能與板塊碰撞有關(guān),同時,認(rèn)為雅魯藏布江縫合帶實(shí)際出露的位置應(yīng)在江孜附近。青藏高原的地殼和上地幔大地電磁測深結(jié)果(Wei et al,2000)表明,在雅魯藏布江縫合帶和班公一怒江縫合帶下具有相似的電性結(jié)構(gòu),即北傾的高導(dǎo)體,相比之下,雅魯藏布江縫合帶下的導(dǎo)電性更高,藏南喜馬拉雅構(gòu)造帶的上地幔軟流圈深度大,而藏中的拉薩地體的軟流圈急劇上隆。喻成等(2014)利用GPS水平速度場,采用負(fù)位錯模型,研究了亞東一谷露裂谷系及鄰區(qū)的斷層運(yùn)動速率。計(jì)算結(jié)果表明,亞東一谷露裂谷系南段拉張速率約為(6.75±0.9)mm/a,北段的拉張速率為(4.72±0.8)mm/a,均高于地質(zhì)研究獲得的長期運(yùn)動速率。張麗紅(2015)通過He-C同位素模型計(jì)算結(jié)果說明谷露一亞東裂谷系北段火山—地?zé)釁^(qū)的氣體主要來源于地殼,僅少量來自地幔,且自南向北,幔源的氣體組分呈現(xiàn)逐漸增高的趨勢,說明印度大陸仍在向北俯沖。Cogan等(1998)通過國際合作的INDEPTH地震反射剖面揭示,西藏近東西向伸展變形可能僅局限在上地殼中。Yin等(1999)根據(jù)對西藏裂谷系跨度的分析結(jié)果推斷,西藏裂谷系的發(fā)育反映了整個巖石圈的減薄過程。Zhao等(2001)的德慶一龍尾錯深地震測深剖面結(jié)果表明,在藏西北的班公錯一怒江縫合帶兩側(cè)莫霍面錯斷達(dá)10km,其南側(cè)的拉薩地體厚75~78km,而北側(cè)的羌塘地體厚65~70km,這表明拉薩地體的莫霍面的深度比其北側(cè)的羌塘地體深約10km左右。顯然,這些裂谷系并沒有位于區(qū)域性地幔隆起上。蘇偉等(2002)地震層析成像結(jié)果認(rèn)為,高原深部結(jié)構(gòu)和速度分布存在明顯的橫向變化和分區(qū)特征,從巖石圈地幔速度來看,喜馬拉雅地體和拉薩地體與印度板塊是一致的,印度板塊巖石圈可能已經(jīng)俯沖到喜馬拉雅地體和拉薩地體之下,造成青藏高原巖石圈增厚。Him等(1995)和Lave等(1996)對青藏高原印度一雅魯藏布縫合帶進(jìn)行各向異性研究,發(fā)現(xiàn)該縫合帶以北的地震各向異性相對較強(qiáng),認(rèn)為印度一亞洲巖石圈的碰撞促使軟流圈產(chǎn)生流動,因而在喜馬拉雅和青藏高原下方產(chǎn)生各向異性。姜枚等(2001)和許志琴等(2004,2006)總結(jié)了青藏高原內(nèi)部及周邊的各向異性資料,提出青藏高原隆升的動力學(xué)模型:南部印度巖石圈向陸內(nèi)俯沖,北部克拉通向陸內(nèi)淺俯沖,中部深地慢熱結(jié)構(gòu)的右旋隆升及物質(zhì)向東擠出。張智和田小波(2011)通過青藏高原中部地殼和上地幔各向異性分析研究,發(fā)現(xiàn)拉薩塊體地殼各向異性層的快軸方向與印度一歐亞板塊匯聚方向一致,可能與地殼剛性較強(qiáng)有關(guān),其在板塊匯聚過程中不易發(fā)生形變;而羌塘塊體由于其較強(qiáng)的流變性,在南北向擠壓力的作用下,巖石圈整體向東逃逸,從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的各向異性特征。徐強(qiáng)等(2010)通過分析橫跨班公湖一怒江縫合帶中部的Hi-Climb剖面,顯示拉薩地體和羌塘地體的Moho面在班公湖一怒江縫合帶附近疊置和存在約10km的錯斷,地幔過渡帶的厚度沿剖面維持在255km左右,說明印度板塊和歐亞板塊的碰撞所引起的構(gòu)造活動局限在410km深度范圍內(nèi)。張衡等(2011)通過遠(yuǎn)震層析成像方法研究西藏東南裂谷系得到印度板塊俯沖至喜馬拉雅地體下發(fā)生了拆沉,深度大約在200~350km,俯沖前緣并未超過嘉黎斷裂。在92°E附近的低速異常是地幔物質(zhì)的傾斜上涌造成的,這也是地表裂谷系形成的主要原因;而產(chǎn)生這種傾斜上涌則是地幔物質(zhì)的橫向流動造成的。劉啟民(2013)通過在藏南的尼瑪—定日裂谷系和申扎—定結(jié)裂谷系的研究表明:(1)申扎一定結(jié)裂谷系在Moho面的不連續(xù)段與地表裂谷系在空間上錯位,推測其有向東遷移的特點(diǎn):(2)尼瑪一定日裂谷系在Moho面錯斷的區(qū)域正上方40~60km處有一塊寬闊的低速區(qū)域,這些低速物質(zhì)很可能是從地幔涌上來的巖漿:(3)申扎一定結(jié)裂谷系的Mo-ho面起伏比尼瑪一定日裂谷系要大得多,表明其受到地幔物質(zhì)的強(qiáng)烈改造,推測其形成時間較尼瑪—定日裂谷系要早。
以上是不同學(xué)者對藏南裂谷系的地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)的特性的綜述,可見,地質(zhì)學(xué)強(qiáng)調(diào)的是裂谷系的構(gòu)造屬性,地球化學(xué)強(qiáng)調(diào)的是裂谷系的物質(zhì)屬性,而地球物理學(xué)強(qiáng)調(diào)的是裂谷系的深部結(jié)構(gòu)特征。不同學(xué)科具有不同的優(yōu)勢,但同時又具有各自的局限性,因?yàn)?,他們對藏南裂谷系的認(rèn)識不完全一致,甚至偏差較大。究其原因,可能是我們所使用的資料的質(zhì)量與數(shù)量有限,缺少不同手段之間的相互匹配、不同方法間的相互滲透,以及不同結(jié)果間的相互驗(yàn)證。
3 藏南裂谷系與尼泊爾地震
2015年4月25尼泊爾大地震發(fā)生在喜馬拉雅造山帶的南坡,其發(fā)震機(jī)制是人們關(guān)注的重要問題,該地震的發(fā)生是否與藏南裂谷系有關(guān)是新的研究課題。
在中科院青藏高原研究所ANTILOPE計(jì)劃的總體框架下,筆者所在課題組先后完成了ANTILOPE-Ⅰ和ANTILOPE-Ⅱ剖面的數(shù)據(jù)分析。由圖2可看出,沿ANTILOPE-Ⅰ和ANTILOPE-Ⅱ剖面印度向歐亞板塊之下俯沖的形態(tài)發(fā)生了明顯的變化(Zhao et al,2010)。沿ANTILOPE-Ⅰ,印度板塊板塊向北先以高角度、再以低角度、再以高角度俯沖于青藏高原之下,其北端達(dá)塔里木盆地;而沿ANTILOPE-Ⅱ,印度板塊以高角度向北俯沖,它的北端終止于班公—怒江縫合線附近。那么,由ANTILOPE-Ⅰ到ANTILOPE-Ⅱ的巖石圈尺度的構(gòu)造差異是漸變,還是突變?若是突變,那么這個突變部位與藏南裂谷系是否一致,與尼泊爾大地震發(fā)生是否有關(guān)系?
Nabelek等(2009)沿85°E剖面(圖3)研究結(jié)果表明,印度板塊俯沖至喜馬拉雅地體下,印度板塊俯沖前緣與亞洲板塊向南擠壓相結(jié)合。沿920E剖面(圖4),顯示印度板塊俯沖至喜馬拉雅地體下發(fā)生了拆沉,在深度200km處俯沖向北延伸突然停止(Shi et al,2015)。對于青藏高原殼幔流變性的問題,自下地殼流模型提出以來就存在激烈的爭論。在高原,究竟是下地殼流(Roydon etal,2009),還是整個巖石圈在流動(Zhao et al,2010)是需要澄清的,因?yàn)?,二者所產(chǎn)生的地球動力學(xué)效果是不同的。
4 藏南裂谷系的形成機(jī)制
關(guān)于藏南裂谷系的形成究竟是局部邊界應(yīng)力變化的產(chǎn)物還是高原隆升至極限高度的標(biāo)志一直是青藏高原動力學(xué)研究的焦點(diǎn)問題之一(Molnar,Tap-ponnier,1978;李吉均等,1979;Armijo et al,1986,1989;Harrison et at,1992;Coleman,Hod-ges,1995;Yin,2000)。
目前,關(guān)于藏南裂谷系的形成機(jī)制主要有以下幾個觀點(diǎn):①增厚和抬升的大陸地殼的重力塌陷作用或高原巖石圈增厚至極限后地幔巖石圈的拆沉作用(Molnar,Tapponnier,1978;England,House-man,1989;Harrison et at,1992;Coleman,Hod-ges,1995);②近南北向強(qiáng)烈擠壓作用下熱而弱的下地殼物質(zhì)的側(cè)向流動(Lee,Whitehouse,2007);③東亞上地鰻的普遍上涌或亞洲板塊東緣邊界條件的變化(Yin,2000;Tian et at,2015;Liang et at,2016);④印度板塊斜向俯沖所產(chǎn)生的底部牽引力(Mccaffrey,Nabelek,1988);⑤印度板塊對歐亞板塊的北北東向撞擊作用導(dǎo)致西藏內(nèi)部發(fā)生放射狀張裂的結(jié)果(Kapp et at,2004);⑥粘塑性的西藏高原地殼在剛性的印度板塊之上的向南擴(kuò)展作用或馬蹄形的喜馬拉雅造山帶的彎曲拉張作用(Seeber,Pecher,1998;Bendick,Bilham,2001);⑦高原的不均勻側(cè)向擠出或剛性塊體向東橫向擠出過程中沿共扼走滑斷裂帶的一側(cè)或兩側(cè)所產(chǎn)生的局部拉張作用(Ni,York,1978;Armijo etat,1989)。
藏南裂谷系的形成機(jī)制與典型意義上的大陸裂谷可能不同。一般大陸裂谷不論主動式或者被動式,都是地表水平方向的2個方向相反的力同時拉張形成的。藏南的裂谷系形成機(jī)制可能不同,由于青藏高原的西邊界被固定,在印度板塊向北持續(xù)俯沖的背景下,高原內(nèi)部物質(zhì)普遍向東運(yùn)移。ANTI-LOPE剖面研究(Zhao et al,2010)揭示,青藏高原是由3個碰撞板塊構(gòu)成,由南至北分別為印度板塊、西藏板塊和亞洲板塊。西藏板塊位于印度板塊與亞洲板塊之間,其形狀宛如向東張開的“喇叭”,且具有低速、高溫的特點(diǎn),在南北強(qiáng)大的應(yīng)力作用下整體向東運(yùn)動。上地幔的物質(zhì)流動產(chǎn)生地殼拉張是藏南裂谷系形成的重要因素之一。地表GPS位移數(shù)據(jù)(Gan et al,2007)、地震震源機(jī)制(曾融生,孫為國,1992)和Pn波各向異性(Peiet al,2007)等資料都證明了這一點(diǎn)。最近,虛擬地震測深(Tian et al,2015)、遠(yuǎn)震體波走時成像(Liang et al,2016)、地震各向異性(Chen et al,2015)等研究得出印度巖石圈在青藏高原下方發(fā)生板片撕裂,板片撕裂、俯沖角度差異提供板片窗,誘發(fā)大規(guī)模熱物質(zhì)上涌,而大規(guī)模的熱物質(zhì)上涌引起了巖石圈的伸展,從而促使了裂谷系的發(fā)育。
5 展望
截至目前,關(guān)于藏南伸展構(gòu)造的性質(zhì)與形成機(jī)理遠(yuǎn)沒有達(dá)成一致的意見,其主要原因是缺少高精度的、綜合的、大量的深部地球物理資料以及不同物性參數(shù)的約束。根據(jù)藏南伸展構(gòu)造的深部結(jié)構(gòu)與構(gòu)造我們才有可能確定這些伸展構(gòu)造的屬性,如裂谷、地塹、半地塹、斷裂等;至于這些伸展構(gòu)造的形成機(jī)理及動力學(xué)演化過程更是需要藏南深部地球物理資料的支持,因?yàn)槊恳环N模型都意味著不同的深部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因此,在藏南地區(qū)橫穿這些伸展構(gòu)造完成一條高密度、高精度、綜合的地球物理剖面,獲得地殼與上地幔頂部的詳細(xì)的信息,獲得藏南伸展構(gòu)造在空間上的分布圖像,再結(jié)合地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)等資料綜合分析,確定這些伸展構(gòu)造的屬性與形成機(jī)制,為高原隆升與擴(kuò)展的理論研究,為開發(fā)資源、減輕災(zāi)害、保護(hù)環(huán)境服務(wù),為國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施保駕護(hù)航。
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