青藏高原东部洛隆-囊谦-称多深部电性结构研究

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中生代以来,新特提斯洋的俯冲和消亡是最重要的地质事件之一。青藏高原经特提斯洋消亡演化不断拼合形成了以东西向构造为主的五条主要缝合带。为充分了解各地体间的接触关系,加强对断裂体系的认识,提高对青藏高原隆升机制的了解。本文使用大地电磁法(宽频大地电磁与长周期大地电磁结合)在青藏高原的东部进行了超大深度的电性结构勘探,研究区南起于西藏自治区昌都市洛隆县,向北途径类乌齐县、囊谦县、玉树市、称多县、最终止于清水河镇。测线同时跨过班公湖-怒江、龙木错-双湖-澜沧江、金沙江三个缝合带,完整地跨过整个羌塘地体同时还到达部分拉萨地体和松潘甘孜地体。本文从电性结构的角度出发,力竭于揭示青藏高原拉萨地体、羌塘地体、松潘-甘孜地体的深部形态以及各地块之间的接触关系,并结合前人的地球化学、地球物理、地质等工作讨论获取的深部电性结构实际的地质意义,同时也从地球物理角度为新特提斯洋东部延伸和演化、俯冲极性等科学问题提供证据。本文在研究区获得的主要认识如下:(1)完成了青藏高原东部洛隆-囊谦-称多的长周期和宽频大地电磁测量,通过反演揭示了沿剖面地下150km深度范围的电性结构,分析了沿剖面方向电阻率在横向上不均匀分布的特征以及电阻率梯度带与岩性边界带和断裂系统的对应情况。(2)本文在前人的研究基础上,通过地球物理的电性结构显示了班公湖-怒江缝合带目前的电性特征,从现有的电性结果上来看,班公湖-怒江洋闭合时洋壳存在北向俯冲(向北俯冲到南羌塘地体);由于本文的测线跨过班公湖-怒江缝合带的距离还不够长,无法对班公湖-怒江缝合带南侧完整的深部结构进行展示,是否存在南向俯冲还有待进一步研究。(3)大地电磁研究显示在金沙江缝合带之下存在一个向南倾的低阻体异常,该低阻异常体基本穿透了上中下地壳,并有向地幔延伸的趋势;在金沙江缝合带北侧也存在一个低阻异常体但是深度会明显小一些。根据反演得到的电性结构剖面我们认为金沙江洋闭合时存在双向俯冲,同时通过与前人资料的对比分析,我们认为金沙江缝合带附近大范围低阻体可能是地壳的弱物质流,从地球物理的角度来看,它为青藏高原的缩短和垂直隆升所消耗的物质失衡提供了一些解释。(4)本文发现北羌塘地体的上、中地壳存在大面积的高导层(ρ<10Ω·m),厚度约15~20km,总体趋势为南侧厚度大,北侧厚度小。通过分析该区域的地壳总电导、地温梯度等资料,我们认为北羌塘地体中出现的大面积高导体可能是断裂破碎中的流体和部分熔融共同作用造成的。
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