青藏高原地体划分的地球物理标志研究

基于青藏高原巨厚的地壳结构和复杂的地球物理场特征，提出依据地震活动与波场标志、岩石层结构与速度场标志、古地磁标志、位场标志、温度场标志、地质与构造标志作为进行青藏高原地体划分的原则．据此，由北向南将青藏高原及其相邻地带划分为７个地体，即柴达木地体、昆仑地体、可可西里－巴颜喀拉地体、羌塘地体、拉萨－冈底斯地体、喜马拉雅地体和恒河平原地体，它们的分布格局与特征对青藏高原的形成、演化和板块运动及动力机制的研究起着重要的作用．

青藏高原北部地体划分及其构造演化

采用构造地层地体分析方法，对沿格尔木－额济纳旗地学断面（长近９００ｋｍ，宽１００ｋｍ）走廊域研究区内的地质构造进行了重点研究．以现有的资料，把研究区划分出由３个地体群组成的３个大的构造单元，即它们由南往北是青藏地体群、古西域地体群、准噶尔－南蒙地体群．这些地体群经历早古生代的裂解、离散，晚古生代的拼合，中生代以来进入陆内活动阶段时又经历两次（即－次由北往南，另－次由南往北）强构造挤压作用，致使地壳变形和缩短，形成现今青藏高原北部的构造格架．

用重力方法研究青藏高原地体划分

利用重力方法并参考其他资料，对青藏高原地体划分进行研究．首先采用重力和高程相关系数ρ＞０．８５时最小二乘方法求得的广义布格系数ｂ值的分布来推算其密度分布．其次，根据重力与高程的线性回归直线的分布特点，按地体划分定义，将青藏高原划分为５个地体，即昆仑地体、巴颜喀拉地体、羌塘地体、冈底斯地体及喜马拉雅地体．

青藏高原地壳密度变形带及构造分区

将区域重力场多尺度刻痕分析用于提取青藏高原地壳变形带的信息,可了解高原内地壳变形带从浅到深的变化和平面分布特征,并对青藏高原主要地体的空间分布定位,为岩石圈研究提供地表地质难以取得的新信息.多尺度脊形化系数的图像刻划不同深度平面上的地壳变形带.青藏高原地壳变形带从上到下由细密逐渐变为粗稀型,而且细密型变形区分布的范围逐渐缩小,到下地壳完全消失.从这种情况可以推测,以垂直地面方向上看,地壳变形带应该是树形的,下地壳粗稀型的变形带为树的主干,而中地壳粗稀型的变形带为树的分枝,上地壳的变形带为树枝的小枝杈.上地壳细密型变形分布区反映了与中新生代地壳缩短变形区的范围,下地壳清晰连续的变形带反映了青藏高原的构造骨架.多尺度边界刻痕系数的图像刻画不同深度平面上的地体边界,下地壳的刻痕边界系数与密度剧烈变化带位置吻合;因此,由多尺度刻痕分析划分地体时同时取得地体密度信息.青藏高原内密度较高的地体包括喜马拉雅地体、克什米亚地体、察隅河地体、柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体.柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体是青藏高原中有壳根的核,而密度最高的克什米亚和察隅河地体在大陆碰撞时不易碎裂,对东西两个构造结的形成起了关键作用.

青藏高原刻痕与地壳分层构造

本文针对青藏高原的科学问题,讨论多尺度刻痕分析结果的地质和大地构造含义。区域重力场小波多尺度刻痕分析方法可应用于刻画地壳分层的三维密度结构和构造变形带,取得的反映上、中和下地壳结构的3套图件,为研究地壳构造和物质运动提供了有深度标定的定量的约束。方法应用到青藏高原后,研究结果表明上地壳结晶基底的图件与地表观察的地质构造吻合图件,而得出的中、下地壳图件提供了地表观察难以准确辨识的大量信息。例如,青藏高原内密度较高的地体包括喜马拉雅地体、克什米尔地体、察隅河地体、柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体。柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体是青藏高原中有壳根的核,而密度最高的克什米尔和察隅河地体在大陆碰撞时不易碎裂,对东西两个构造结的形成起了关键作用。青藏高原地壳大尺度强烈的低密度扰动反映了下地壳流的源区或者侧向挤出管道流,下地壳流可分为垂向管道流和侧向管道流两种。反映地壳变形带的脊形化参数图标明了现今地壳不同深度构造的位置,这些包括古地体拼合缝合带、古俯冲变形带、走滑剪切变形带等。结合边界刻痕参数图,可以绘制出中、下地壳构造图。