论文部分内容阅读
均衡重力异常包含地壳均衡的动态信息,以此为切入点考察气候圈层与岩石圈演化之间的相互关系。从重力异常图件中可以看到,青藏高原南缘处于重力不均衡状态,由北向南可依次分为高原近重力均衡区、喜马拉雅山正均衡异常区和山前盆地负均衡异常区,正、负异常呈现壮观的镜像分布。本文选取喜马拉雅中东部的均衡重力异常数据,同时结合地貌高程、地壳厚度、降雨量、冰川及山前沉积等的分布状况,探讨地貌分异与均衡重力异常分布的相互关系。 由上述资料获得3条跨越喜马拉雅山的综合剖面,结果显示,喜马拉雅中东部正均衡重力异常的分布与冰川、河流等代表的地表剥蚀作用存在明显的空间耦合关系,而与降雨量无直接联系;山前盆地负均衡重力异常与沉积厚度的分布也存在很好的耦合。参考冰后反弹模型与流体力学相关知识,建立数值模型计算得到了喜马拉雅地区的均衡调整时间域在1Ma左右的时间尺度内。将均衡调整时间域与地貌响应时间域相对比,同时利用重力异常资料对地表剥蚀厚度进行了有效估计,认为山脉地区的正均衡异常主要由地壳厚度补偿不足引起(侧重Airy假说),而山前盆地的负均衡异常主要由低密度沉积层的分布引起(侧重Pratt假说)。由于地貌响应时间快于均衡调整时间,在2-5Ma以来,强烈的剥蚀作用引起了喜马拉雅地区地貌的快速演变,地壳的均衡调整始终延迟于山脉的持续剥蚀和山前的持续沉积,使得岩石圈来不及响应山脉海拔变化形成“山根”,甚至朝着“反均衡”方向演变,最终形成了喜马拉雅地区现今壮观的镜像均衡重力异常的分布。