西北太平洋地震层析剖面及地球动力学启示

具有较高分辨率的日本海沟-长白山-东乌珠穆沁旗的地震层析成像剖面,显示了太平洋板块俯冲板片的形貌特征和长白山、大兴安岭下方的岩石圈结构特征,表明太平洋板块以26°倾角俯冲到660km之后明显下插,在其西侧伴有一显著低速的热上涌体,不存在俯冲板块继续向西深入的迹象。根据太平洋板块俯冲时间及俯冲作用引起岩浆活动的时间差,可认为中国东部中生代岩浆活动与太平洋板块俯冲无直接的成因联系。同时还强调地震层析剖面反映的是现存的深部结构,它可以保留某些中生代的岩石圈结构特征,据此可推测华北中生代岩浆的演化与大陆板块内软流圈上涌体的活动有关。

青藏高原的地幔结构:地幔羽、地幔剪切带及岩石圈俯冲板片的拆沉

通过横穿青藏高原近 80 0 0km长的 4条天然地震层析剖面 ,获得 4 0 0km深度以上的地壳和地幔速度图像及地震波各向异性 ,揭示了青藏高原 4 0 0km深度范围内的地壳和地幔结构特征。地幔速度图像显示 ,青藏高原腹地的深地幔中存在以大型低速异常体为特征的地幔羽 ,其可能通过热通道与大面积分布的可可西里新生代高钾碱性火山作用有成因联系 ;阿尔金、康西瓦、金沙江、嘉黎及雅鲁藏布江等走滑断裂可下延至 30 0～ 4 0 0km深度 ,显示了低速高热物质组成的垂向低速异常带特征及大型超岩石圈或地幔剪切带的产出 ;发现康西瓦、东昆仑—金沙江、班公湖—怒江和雅鲁藏布缝合带下部存在不连续的高速异常带 ,可以解释为青藏高原地体拼合及碰撞过程中可能保留的加里东、古特提斯和中特提斯大洋岩石圈“化石”残片 ,是“拆沉”的地球物理证据。印度大陆岩石圈的巨厚俯冲板片以 15～ 2 0°倾角向北插入唐古拉山下 30 0km深处 ,并被高热物质组成的地幔剪切带分开。结合新的横穿喜马拉雅及青藏高原的地幔层析资料 ,提出青藏高原碰撞动力学新模式 :青藏高原南部印度岩石圈板片的翻卷式陆内超深俯冲 ,北缘克拉通向南的陆内俯冲 ,腹地深部的地幔羽上涌 ,以及地幔范围内的高原“右旋隆升”及物质向东及北东方向运动及挤出。

共和盆地地热能分布特征与聚集机制分析

位处青藏高原北部的青海省共和盆地，是一个自中生代以来形成的断陷盆地，周界由深大活动断裂控制，其内堆积有大厚度的第四纪和新近纪地层，揭露厚度达900～1440m，基底由印支期花岗岩组成，调（勘）查资料显示，盆地内具有热流值较高的特征，基底花岗岩地热梯度大于5℃，热异常明显。青藏高原宽频地震探测资料显示，共和盆地所在的东昆仑地块上地幔存在着一条宽达150km的低速带，其与巴颜喀拉地块深地幔中以大型低速异常体为特征的地幔热柱相关联，该低速带延伸到地壳，在共和盆地及其周边一带地表以下1～40km的不同部位形成热流异常区，导致在盆地浅部形成丰富的以干热岩、地下热水为主的地下热能资源，其不仅在城镇供暖方面具有现实推广意义，而且在发电等能源利用中潜力巨大。