西秦岭深部结构构造特征:对中-晚新生代壳—幔变形机制的启示

西秦岭中-晚新生代发育强烈的与青藏高原扩展有关的构造活动,其壳—幔变形机制对揭示整个青藏高原东北缘扩展变形方式具有很好的启示意义。本文系统收集并分析了西秦岭浅表地质、地壳—上地幔三维结构与深部变形资料。结果显示:西秦岭中-晚新生代地表构造活动呈弥散式分布。西秦岭岩石圈总体表现为低速异常,结合偏低的重力值、较浅的居里面与中-下地壳低阻层,指示该区岩石圈整体较塑性。西秦岭岩石圈广泛发育较强的地震波各向异性,是弱化的岩石圈受青藏高原北东向扩展挤压变形所致。上述变形特征与“块体挤出”模型强调的应力应变集中于深大断裂的特征不符。地震波各向异性揭示的岩石圈地幔和中-下地壳中-晚新生代主体变形方向为NWW-SEE向,与地表构造走向和地表位移方向一致,“垂直连贯变形”模型可以较好地解释该区中-晚新生代耦合的壳—幔变形特征。此外,部分研究发现西秦岭局部地区中-下地壳存在NE-SW向的各向异性,被认为是中-下地壳发生NE向塑性流动导致矿物定向排列造成的,指示了非耦合的壳—幔变形样式,用“中-下地壳流”模型解释似乎更合理。但是目前关于中-下地壳塑性流动是否存在及其分布规模和范围仍存在较大争议。因此,要确定西秦岭中-晚新生代的壳—幔变形机制,急需详细解剖中-下地壳异常结构的规模、分布状态以及精细的变形特征。