藏北高原地壳及上地幔导电性结构——超宽频带大地电磁测深研究结果

为了研究西藏中、北部壳、幔导电性结构,讨论高原中、北部岩石圈热状态,1998年和1999年(INDEPTH(Ⅲ)-MT)在西藏中、北部完成了德庆—龙尾错(500线)和那曲—格尔木(600线)超宽频带大地电磁深探测剖面的研究.研究结果表明,西藏中、北部以昆仑山断裂为界,其南北壳、幔电性结构有很大差异.昆仑山断裂以北地壳和上地幔为高阻区.而昆仑山以南,地壳和上地幔的导电性有明显的分层结构:地壳上部以不连续的高阻体为主,夹有局部低阻异常体,沿南北方向上地壳的电性结构复杂,具有不连续、分块的特点;但中、下地壳为大范围的高导异常区,区内发育有大规模、不相连续、产状各异的高导体,其电阻率均小于4Ωm;在班公—怒江和金沙江缝合带之下,壳内高导体都具有向上地幔延伸的趋势,存在连通壳、幔的低阻通道.根据西藏高原中、北部壳、幔电性结构的研究推断:如同藏南一样,这里也普遍存在部分熔融体和热流体,它们的成因主要与班公—怒江和金沙江缝合带的壳-幔热交换、热活动有关,这是两期形成的壳-幔热交换通道.其中,班公—怒江缝合带的壳-幔热交换通道形成时间比金沙江缝合带早.因此,研究区壳、幔的热活动是从南边和西边开始,向北、向东扩展,导致现今西藏中、北部地壳和上地幔的热流分布由西向东、由南向北增大.

西藏高原中、北部断裂构造特征:INDEPTH(Ⅲ)-MT观测提供的依据

根据1998年和1999年INDEPTH(Ⅲ)MT在西藏中、北部所完成的德庆-龙尾错(500线)和那曲-格尔木(600线)超宽频带大地电磁深探测剖面数据研究西藏高原中北部断裂构造特征,有助于推进印度板块与亚洲板块碰撞、俯冲构造模式的研究.研究结果表明,区内发育有F1～F10一系列深断裂.其中,F2向北倾斜是早期的主断裂,F1则是后期主逆冲断裂,它们共同构成空间结构复杂的嘉黎深断裂带.班公-怒江缝合带的主断裂系由略微向南陡倾的F3、F4和F5三组超壳深断裂构成;由于受后期构造运动强烈的改造,缝合带内发育多条延深不大的上地壳断层.唐古拉断裂带由F6、F7两组主断裂和一系列次级断裂构成;主断裂产状上陡、下缓,总体向南倾斜,向下延深达下地壳.而金沙江缝合带是由F8(金沙江断裂)和F9(可可西里断裂),以及它们之间存在的一系列上地壳次级断层共同组成的,是一组很宽的地块碰撞缝合带.F10即昆中断裂是产状陡立的超壳深断裂,是昆仑山断裂带的主体构造,它构成松潘-甘孜-可可西里地块的北部边界.从剖面电性结构特征分析,昆中断裂以南属于西藏高原主体;而以北地区是否还归属西藏高原?这有待更深入的讨论.值得特别关注的事实是,研究区内2组缝合带之下都存在向上地幔延伸的壳内高导体,它们可能反映区内壳幔热交换过程的痕迹.