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青藏高原深部地球物理探测70年( Deep geophysical exploration on the Qinghai-Tibet Plateau during the 70 years)

文献阅读笔记:青藏高原深部地球物理探测的发展与成果。

本文目录

作者:熊良轩 裴志豪


文章类型

  • 综述总结

摘要

1)青藏高原研究发展历程

2)青藏高原壳幔结构的地球物理探测成果

3)青藏高原地球物理场特征

4)青藏高原深部结构研究中的两个重要争议


1.引言

  • 要点:

    1. 总结:青藏高原海拔最高规模最大时代最新的陆-陆碰撞造山带全球范围内壳幔结构 最复杂、相互作用最活跃的带域之一,被誉为地球第三极

    2. 目的:通过半个多世纪以来青藏高原地球物理研究的历程和所取得的成果, 总结存在争议和尚需深化研究的科学问题, 有利于进一步揭示青藏高原的奥秘和引领未来科学研究。

  • 图片:

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2.青藏高原研究发展历程

  • 总结:

    主要讲述了七十年间对青藏高原的主要探测计划及其成果

  • 要点:

    1. 首个青藏高原地学国际合作项目(宽角反射/折射地震探测、大地热流测量、古地磁和大地电磁测量及天然地震台站观测. 在藏南和藏北分别进行了东西走向的人工源宽角反射/折射地震探测)

    2. “亚东-格尔木”地学大断面

    3. 首次宽频带流动地震观测(SinoUS91-92)

    4. 喜马拉雅和青藏高原深剖面研究(INDEPTH) 计划

3.青藏高原壳幔结构的地球物理探测成果

  • 总结:

    通过先后在青藏高原内陆及其周缘开展了宽角反射/折射地震探测、近垂直反射地震探测、宽频带流动地震台阵、大地电磁测深等多手段地球物理探测并进行反演,其成果为开展青藏高原构造演化、强震孕育机理、资源富集机制等研究提供了重要科学依据。

  • 要点:

    1. 宽角反射/折射地震探测 所揭示的壳幔结构特征:1)青藏高原腹地地壳厚度可达75km左右,上地幔顶部纵波速度为(8.10±0.05)km/s, 呈现巨厚地壳与薄岩石圈的特征。2)青藏高原地壳结构在纵向及横向上均呈现显著的不均匀特征, 地壳厚度由腹地中央的(70±5)km向四周以不同的梯度变浅为5565km, 雅鲁藏布江地带地壳厚度为7075km。3)高原中、上地壳存在低速层或局部低速区, 下地壳存在局部高速区, 呈高低速相间的层状结构。4)班公-怒江缝合带两侧Moho面出现错断, 向北抬升幅度约10km。5)原东北缘阿尼玛卿缝合带南侧的松潘-甘孜地体、青海贵德盆地及甘南碌曲附近均有厚达10km左右的沉积盖层, 祁连地体下地壳存在纵波速度约6.4km/s的局部低速异常。6)高原东缘的上地壳底部存在显著纵波速度低速层, 可能与以汶川地震为代表的区域重大地震孕育形成密切相关。7)高原东南缘莫霍界面总体形态由高原内部(中甸附近)的60km深度向南逐渐变浅至思茅附近约33km。

    2. 近垂直反射地震探测 代表性成果:1)发现喜马拉雅下方存在隐伏的大型逆冲拆离带(主喜马拉雅逆冲断裂MHT), 推测是印度地壳俯冲和折返的分界面。2)显示雅鲁藏布江缝合带的深反射地震Moho界面深度在7075km, 横过雅鲁藏布江缝合带并不存在前人认为的1020km Moho错断3)“南深北浅” 4)青藏高原东北缘下地壳及Moho面广泛发育叠瓦状反射特征, 意味着下地壳存在明显的脆性变形. 5)高原北缘与塔里木盆地之间存在分别以30°~40°相向对冲。

    3. 宽频带地震探测 数据成果:1)接收函数成像及虚拟震源测深 2)地震层析成像 3)上地幔各向异性

    4. 大地电磁测深:代表性成果:1)INDEPTH大地电磁探测结果显示: 喜马拉雅上地壳存在向南变浅的低阻层, 拉萨块体上地壳存在低阻层, 羌塘块体上地幔以高电导率为特征。2)藏南中下地壳广泛分布低阻层, 东西向延伸超过1000km, 推测该区中下地壳发生部分熔融。 3)在青藏高原东构造结 周缘存在两条巨大的中下地壳低阻异常带, 认为对应两条中下地壳弱物质流。 4)电性结构成像结果显示高原下方软流圈顶部埋深相对较浅。

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4.青藏高原地球物理场特征

  • 总结:

    1.重力场:青藏高原重力场呈四周高、中间低的态势, 异常场边界与地形梯度变化密切相关, 高原内部最低异常值达−590mGal, 异常形态复杂。

    2.地磁场:, 磁异常分布特征与区域构造特征基本一致; 高原腹地为负磁异常; 高原边缘以及各地体边界磁异常强度大, 形态多呈近东西向的条带状/线状。

    3.大地热流:青藏高原是东亚地热最为活动的地区之一, 以强烈的水热活动和高大地热流值为特征。

5.青藏高原深部结构研究中的两个重要争议

  • 要点:

    1. 青藏高原深部是否存在中/下地壳流

    2. 印度次大陆和欧亚大陆岩石圈俯冲模式


重要引用