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    我国学者与海外合作者在青藏高原东缘岩石圈流变学结构研究方面取得进展

    日期 2020-11-19   来源:地球科学部   作者:程惠红 孙长青  【 】   【打印】   【关闭

    图1青藏高原东缘三维构(gou)造形变模(mo)型(xing),地(di)表(biao)的(de)(de)背(bei)景色代(dai)表(biao)汶(wen)川地(di)震震后9年粘弹性介(jie)质松弛导致的(de)(de)地(di)表(biao)累积(ji)位移(yi);红线(xian)为该(gai)地(di)区主(zhu)要共(gong)轭剪切断裂带与地(di)表(biao)及模(mo)型(xing)侧切面的(de)(de)交线(xian);左(zuo)侧黑色箭头代(dai)表(biao)区域构(gou)造加(jia)载的(de)(de)边(bian)界条件;正交的(de)(de)白色箭头对表(biao)示下地(di)壳(qiao)和上(shang)地(di)幔的(de)(de)三维应变模(mo)式(shi)

      在国(guo)家自然科学基(ji)(ji)金(jin)项目(批准号:41090294、41474028和41774008)等资助下,北京大学沈正(zheng)康教授和中(zhong)(zhong)国(guo)地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)局地(di)(di)(di)质研究(jiu)所(suo)王(wang)敏研究(jiu)员及其带领的研究(jiu)团队,联(lian)合中(zhong)(zhong)山大学张(zhang)培震(zhen)(zhen)院士(shi)和美国(guo)加州大学伯克利分校Roland Bürgmann教授,基(ji)(ji)于(yu)大地(di)(di)(di)测量(liang)方法研究(jiu)青藏高原(yuan)东(dong)缘(yuan)岩(yan)石圈(quan)流变学结构(gou)(gou)(gou)和变形(xing)机(ji)制(zhi),证实了(le)其岩(yan)石圈(quan)的“三明治”结构(gou)(gou)(gou)并(bing)提出了(le)构(gou)(gou)(gou)造(zao)形(xing)变的三维概念模型。研究(jiu)成果以“2008年(nian)汶川地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)震(zhen)(zhen)后(hou)形(xing)变揭示青藏高原(yuan)东(dong)缘(yuan)岩(yan)石圈(quan)流变结构(gou)(gou)(gou)和动力学(Postseismic Deformation of the 2008 Wenchuan Earthquake Illuminates Lithospheric Rheological Structure and Dynamics of Eastern Tibet)”为题,于(yu)2021年(nian)8月在《地(di)(di)(di)球物理(li)研究(jiu)杂(za)志(zhi):固(gu)体地(di)(di)(di)球》(Journal of Geophysical Research: Solid Earth)上发表,并(bing)被美国(guo)地(di)(di)(di)球物理(li)学会(AGU)的通讯杂(za)志(zhi)EOS选为研究(jiu)亮点(dian)进(jin)行了(le)报道(http://eos.org/research-spotlights/support-for-a-jelly-sandwich-model-of-the-tibetan-plateau)。论文链接:http://doi.org/10.1029/2021JB022399。

      青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)形(xing)变模式及其(qi)动力学(xue)机(ji)制一直是(shi)地(di)球科学(xue)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)前沿问题,不同学(xue)派或假说间的(de)(de)(de)(de)争议从20世纪80年(nian)(nian)代(dai)持(chi)续至(zhi)今(jin),其(qi)中(zhong)一个重要原(yuan)(yuan)因是(shi)缺乏岩石圈(quan)(quan)流变学(xue)结(jie)构(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)观测(ce)证(zheng)据。2008年(nian)(nian)发生在青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)缘(yuan)的(de)(de)(de)(de)汶(wen)川(chuan)地(di)震激发了(le)岩石圈(quan)(quan)介质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)(zhan)弹性响应(ying),为认识(shi)该区域(yu)岩石圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)流变学(xue)结(jie)构(gou)(gou)提供了(le)机(ji)遇。研究(jiu)团队以覆盖汶(wen)川(chuan)地(di)震近—中(zhong)—远场(chang)、近9年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)震后三维(wei)(wei)形(xing)变场(chang)约束动力学(xue)模型,获得了(le)青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)缘(yuan)岩石圈(quan)(quan)三维(wei)(wei)流变学(xue)高(gao)(gao)精度结(jie)构(gou)(gou)。研究(jiu)结(jie)果表明(ming)(ming):青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)缘(yuan)下地(di)壳(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)介质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)(zhan)滞系(xi)数(shu)(shu)低于其(qi)上地(di)幔的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)(zhan)滞系(xi)数(shu)(shu),证(zheng)实了(le)其(qi)岩石圈(quan)(quan)的(de)(de)(de)(de)“三明(ming)(ming)治”结(jie)构(gou)(gou),但其(qi)下地(di)壳(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)介质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)(zhan)滞系(xi)数(shu)(shu)明(ming)(ming)显(xian)高(gao)(gao)于“下地(di)壳(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)流”模型的(de)(de)(de)(de)预(yu)期粘(zhan)(zhan)滞系(xi)数(shu)(shu),不支持(chi)构(gou)(gou)造形(xing)变仅由下地(di)壳(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)物(wu)质(zhi)(zhi)流动驱动的(de)(de)(de)(de)机(ji)制。与此同时,该研究(jiu)团队结(jie)合已有的(de)(de)(de)(de)大地(di)测(ce)量(liang)学(xue)、地(di)球物(wu)理学(xue)和(he)地(di)质(zhi)(zhi)学(xue)研究(jiu)成果,提出(chu)了(le)一个青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)缘(yuan)构(gou)(gou)造形(xing)变的(de)(de)(de)(de)三维(wei)(wei)概念(nian)模型(见图1),认为青(qing)(qing)藏(zang)高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)变形(xing)是(shi)岩石圈(quan)(quan)应(ying)力场(chang)整体作(zuo)用(yong)的(de)(de)(de)(de)结(jie)果。即高(gao)(gao)原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)向挤出(chu)的(de)(de)(de)(de)物(wu)质(zhi)(zhi)被松(song)潘(pan)—甘孜地(di)壳(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)东(dong)(dong)西(xi)向缩(suo)短和(he)南北(bei)向拉张所吸收。在这一过程中(zhong),上地(di)壳(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)共轭走滑断层的(de)(de)(de)(de)错断和(he)下地(di)壳(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)剪切(qie)变形(xing)共同扮演着(zhe)重要的(de)(de)(de)(de)调节作(zuo)用(yong)。

      该研(yan)究(jiu)成果为理解和认识青藏高原(yuan)东缘岩(yan)石圈(quan)构(gou)造形(xing)变(bian)动力学过程(cheng)与地震发生机(ji)制(zhi)提(ti)供了新(xin)的视角。




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