青藏高原深部以两个中下地壳弱物质流的快速塑性变形为主

新甫京3522,  岩石圈的变形机制是青藏高原引力学商讨中的关键难点之一。在印度共和国板块和欧亚板块碰撞以来的约5千万年间,青藏高原岩石圈产生了肯定变形,在南北方向上收缩了约750-1500英里, 垂直方向平均隆升了约4500米。由此推断,高原隆升所消耗的物品质占不到高原减少所产生的物品质的百分之五十,那么其它的物质到什么地方去了?是以什么样情势未有的?青藏高原重力学切磋中的贰个关键难题正是要为那个剩余物质寻觅一种或二种客观的出路。为此, 化学家们提议了例如“块体挤出”、“再三再四流变”、“下地壳流”等各样一旦。此中山大学部分理念认为物质的东移是青藏高原在隆升进度中可以知道保险基本均衡的首要原因,但在物质运动的议程上设有不一样观点。换句话说,青藏高原隆升机制研讨中设有争辨的贰个难点难点正是有关岩石圈的变形方式。但无论是这种假说都缺少深部地球物理观测证据的支撑,消除这一难题的有史以来出路在于对岩石圈的组织和物质状态的认识。

  在国家自然科学基金陵高校陆重力学领域注重项目等的随处扶植下,中科院地质与地球所白登海切磋员的切磋组与同盟者在东喜马拉雅布局结及周边地面进行了连年八年的天下电磁(MT)观测,得到了青藏高原北边岩石圈电性布局的发端知识。结果发掘,在全体观测剖面上,都设有三个壳内低阻非常体,假诺把这几个低阻体放置在平面上,将得以连成环绕东结构结的两条庞大的低档地壳低阻万分带。理论分析以为,那是两条中下地壳的弱物质流:一条从克拉玛依地块沿雅鲁藏布缝合带往北延伸,环绕东喜马拉雅构造结向东转折,最后经过腾冲火山;另一条从羌塘地体沿金沙江断裂带、鲜水河断裂带向北延伸,在甘肃盆地西缘向东转折,最后通过小江断裂和红河断裂之间的川滇菱形块体。结合地方地质布局以至GPS观测结果,他们提议了青藏高原岩石圈“双地壳流+边界划分” 变形的新情势。该模型以为,青藏高原深部以两当中下地壳弱物质流的短平快塑性别变化形为主,上地壳则以块体沿南北三个边界断层(即雅鲁藏布缝合带和金沙江-鲜水河断裂带)的走滑变形为主。相关商量诗歌公布在二〇〇九年四月Nature Geoscience [3(5):358—362]上。

  在科技(science and technologyState of Qatar部10月25日进行的新闻公布会上,白登海切磋员的那项成果当选二〇〇八年度中国不利十大進展。其不易意义在于:(1)在讨论上有扶助青藏高原引力学的定量切磋。比方,分局壳流的空间形态和物性状态(电阻率)可总结出从地球表面到上地幔的横向形变速率,进而把浅层的刚性块体滑移与深层的塑性流变二种变形机制有机的联结起来。GPS观测和地面活断层商讨阐明,青藏高原东缘的本地往北的位移量特别轻便(<5mm/y),块体沿断层的走滑功效不足以消耗高原缩小所发出的剩余物质,因此不协助块体挤出的结论。但一旦深部变形是以弱物质的塑性流动的方法打开,那么上述GPS观测所建议的难题将可得到比较合理的解答。换句话说,地壳流消耗了当先四分之二高原收缩所发生的剩余物质,进而保险了高原隆升进程中物质分配的宗旨平衡。(2)青藏高原地壳流首要聚焦在南北两条带内,并非原先所感到的广泛存在于高原中部。这点对解释为何青藏高原南边及川滇南部地区的布局活动(如地震活动和成矿功用等)具有明显的条带性提供了一条新的思路。(3)为后来三个维度理论模型的钻研奠定了底子。