中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所巖石圈演化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室武澄瀧博士后與田小波研究員、徐濤研究員等針對該問題,基于布設(shè)在青藏高原中部橫跨班公怒江縫合帶的SANDWICH流動寬頻帶地震臺陣數(shù)據(jù)(圖1),開展XKS、Pms及近震S波的剪切波分裂分析研究,獲取殼幔不同深度范圍的地震波速度各向異性,來約束印度巖石圈俯沖形態(tài)、共軛走滑斷層的形成及深淺動力學(xué)過程的關(guān)聯(lián)。
圖1 青藏高原中部SANDWICH流動地震臺陣分布
圖2 臺站平均XKS分裂參數(shù)及Pms分裂參數(shù)
圖3 區(qū)域平均近震S波分裂快波方向玫瑰圖(綠色虛線為最大水平主應(yīng)力方向)
(1)XKS得到的各向異性層深度位于150 km附近,結(jié)合研究區(qū)域巖石圈厚度薄、Pn波速低及Sn波不發(fā)育等結(jié)果,推斷高原中部各向異性主要來自于軟流圈頂部,起因于印度巖石圈板片的俯沖造成的地幔楔中ENE-WSW向角流(corner flow);納木錯(cuò)附近的顯著弱各向異性,與體波層析成像結(jié)果在上地幔的低速區(qū)相吻合,是由于印度板片俯沖在此處發(fā)生撕裂引起軟流圈上涌造成的(圖4)。
圖4 青藏高原下方印度巖石圈板片俯沖模式圖
(2)區(qū)域應(yīng)力、共軛走滑斷層、古逆沖斷層共同導(dǎo)致了上地殼各向異性,其大小接近整個(gè)地殼的1/3。地殼各向異性主要來自于中下地殼,結(jié)合其無地震活動性分布、低速高導(dǎo)等信息判斷存在近東西向的中下地殼流導(dǎo)致各向異性礦物晶格定向排列。
(3)印度巖石圈板片北向俯沖產(chǎn)生了撕裂,導(dǎo)致軟流圈上涌,加熱了該區(qū)域薄巖石圈,地殼溫度升高、強(qiáng)度變?nèi)?,促進(jìn)了地殼流的形成。近東向流動的中下地殼流在上地殼底部的剪切作用和印度巖石圈俯沖產(chǎn)生的南北向擠壓共同導(dǎo)致了共軛走滑斷層的形成(圖5)。
圖5 青藏高原中部上地殼各向異性成因及共軛走滑斷層形成機(jī)制
研究成果發(fā)表于EPSL和BSSA。
Wu C L, Tian X B*, Xu T*, Liang X F, Chen Y, Taylor M, Badal J, Bai Z M, Duan Y H, Yu G P, Teng J W. Deformation of crust and upper mantle in central Tibet caused by the northward subduction and slab tearing of the Indian lithosphere: New evidence based on shear wave splitting measurements[J]. Earth and Planetary Science Letters, 2019, 514: 75-83. DOI:10.1016/j.epsl.2019.02.037.
Wu C L, Tian X B*, Xu T*, Liang X F, Chen Y, Zhu G H, Badal J, Bai Z M, Yu G P, Teng J W. Upper-crustal anisotropy of the conjugate strike-slip fault zone in central Tibet analyzed using local earthquakes and shear wave splitting[J].Bulletin of the Seismological Society of America, 2019,109 (5): 1968-1984. DOI:10.1785/0120180333.
本文來源:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理所官網(wǎng),本文版權(quán)歸原作者所有,本文旨在分享優(yōu)秀科研成果,如有侵權(quán)請與我們聯(lián)系,將馬上處理。更多詳情和引用,請參考原文,點(diǎn)擊文章底部左下方(閱讀原文)。