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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造形变模(mo)(mo)型(xing),地(di)表(biao)(biao)的(de)(de)背景色代表(biao)(biao)汶川地(di)震震后(hou)9年粘弹性介(jie)质松弛(chi)导致的(de)(de)地(di)表(biao)(biao)累积位移;红线为该地(di)区(qu)主(zhu)要共轭剪切(qie)断裂带与地(di)表(biao)(biao)及模(mo)(mo)型(xing)侧切(qie)面(mian)的(de)(de)交线;左侧黑色箭头(tou)代表(biao)(biao)区(qu)域构造加载的(de)(de)边界条件(jian);正交的(de)(de)白色箭头(tou)对表(biao)(biao)示下地(di)壳和上地(di)幔(man)的(de)(de)三维应变模(mo)(mo)式

      在国(guo)(guo)家自然(ran)科学(xue)基金项目(mu)(批准号:41090294、41474028和(he)41774008)等资助下(xia),北京(jing)大学(xue)沈正康教授(shou)(shou)和(he)中(zhong)国(guo)(guo)地(di)震(zhen)局地(di)质研究(jiu)所(suo)王敏研究(jiu)员及(ji)其带领(ling)的(de)研究(jiu)团队,联(lian)合(he)中(zhong)山大学(xue)张培震(zhen)院(yuan)士和(he)美国(guo)(guo)加州(zhou)大学(xue)伯克(ke)利分校Roland Bürgmann教授(shou)(shou),基于大地(di)测量方法(fa)研究(jiu)青藏(zang)高原东缘岩石(shi)圈(quan)流变(bian)学(xue)结构(gou)和(he)变(bian)形机制,证实了(le)其岩石(shi)圈(quan)的(de)“三明治”结构(gou)并提(ti)出(chu)了(le)构(gou)造形变(bian)的(de)三维概念模型。研究(jiu)成果以“2008年汶川地(di)震(zhen)震(zhen)后(hou)形变(bian)揭示青藏(zang)高原东缘岩石(shi)圈(quan)流变(bian)结构(gou)和(he)动力(li)学(xue)(Postseismic Deformation of the 2008 Wenchuan Earthquake Illuminates Lithospheric Rheological Structure and Dynamics of Eastern Tibet)”为题,于2021年8月在《地(di)球(qiu)物(wu)理(li)研究(jiu)杂(za)(za)志:固体地(di)球(qiu)》(Journal of Geophysical Research: Solid Earth)上发表(biao),并被美国(guo)(guo)地(di)球(qiu)物(wu)理(li)学(xue)会(hui)(AGU)的(de)通讯杂(za)(za)志EOS选为研究(jiu)亮(liang)点进(jin)行了(le)报道(dao)(http://eos.org/research-spotlights/support-for-a-jelly-sandwich-model-of-the-tibetan-plateau)。论文链(lian)接:http://doi.org/10.1029/2021JB022399。

      青藏高原(yuan)(yuan)的(de)(de)形(xing)变(bian)模(mo)式及其(qi)(qi)动力(li)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)机制(zhi)(zhi)一(yi)直是地(di)球科学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)研究(jiu)的(de)(de)前沿问题,不同(tong)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)派(pai)或(huo)假说间的(de)(de)争(zheng)议(yi)从20世纪(ji)80年代持续(xu)至今(jin),其(qi)(qi)中(zhong)一(yi)个重要原(yuan)(yuan)因是缺乏岩(yan)石(shi)(shi)圈(quan)流(liu)变(bian)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)结(jie)构(gou)的(de)(de)观测证据。2008年发(fa)生(sheng)在(zai)青藏高原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)(dong)缘的(de)(de)汶川(chuan)地(di)震(zhen)激发(fa)了岩(yan)石(shi)(shi)圈(quan)介(jie)质的(de)(de)粘(zhan)(zhan)弹(dan)性(xing)响应,为认识该区(qu)域岩(yan)石(shi)(shi)圈(quan)的(de)(de)流(liu)变(bian)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)结(jie)构(gou)提供了机遇。研究(jiu)团(tuan)队以覆(fu)盖汶川(chuan)地(di)震(zhen)近(jin)—中(zhong)—远场(chang)、近(jin)9年的(de)(de)震(zhen)后三(san)(san)维(wei)形(xing)变(bian)场(chang)约束动力(li)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)模(mo)型,获得了青藏高原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)(dong)缘岩(yan)石(shi)(shi)圈(quan)三(san)(san)维(wei)流(liu)变(bian)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)高精度结(jie)构(gou)。研究(jiu)结(jie)果(guo)表(biao)明:青藏高原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)(dong)缘下(xia)地(di)壳(qiao)(qiao)介(jie)质的(de)(de)粘(zhan)(zhan)滞(zhi)(zhi)系数低于(yu)其(qi)(qi)上地(di)幔的(de)(de)粘(zhan)(zhan)滞(zhi)(zhi)系数,证实了其(qi)(qi)岩(yan)石(shi)(shi)圈(quan)的(de)(de)“三(san)(san)明治”结(jie)构(gou),但其(qi)(qi)下(xia)地(di)壳(qiao)(qiao)介(jie)质的(de)(de)粘(zhan)(zhan)滞(zhi)(zhi)系数明显高于(yu)“下(xia)地(di)壳(qiao)(qiao)流(liu)”模(mo)型的(de)(de)预(yu)期粘(zhan)(zhan)滞(zhi)(zhi)系数,不支持构(gou)造形(xing)变(bian)仅(jin)由(you)下(xia)地(di)壳(qiao)(qiao)物(wu)质流(liu)动驱动的(de)(de)机制(zhi)(zhi)。与此同(tong)时,该研究(jiu)团(tuan)队结(jie)合已(yi)有的(de)(de)大地(di)测量学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)、地(di)球物(wu)理学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)和地(di)质学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)研究(jiu)成果(guo),提出了一(yi)个青藏高原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)(dong)缘构(gou)造形(xing)变(bian)的(de)(de)三(san)(san)维(wei)概(gai)念模(mo)型(见图1),认为青藏高原(yuan)(yuan)的(de)(de)变(bian)形(xing)是岩(yan)石(shi)(shi)圈(quan)应力(li)场(chang)整体作用的(de)(de)结(jie)果(guo)。即高原(yuan)(yuan)东(dong)(dong)(dong)向挤(ji)出的(de)(de)物(wu)质被松潘—甘孜地(di)壳(qiao)(qiao)的(de)(de)东(dong)(dong)(dong)西(xi)向缩短和南北向拉张所吸收。在(zai)这一(yi)过程中(zhong),上地(di)壳(qiao)(qiao)共轭走滑断(duan)层的(de)(de)错断(duan)和下(xia)地(di)壳(qiao)(qiao)的(de)(de)剪切变(bian)形(xing)共同(tong)扮(ban)演着(zhe)重要的(de)(de)调节作用。

      该研(yan)究成果为理解和认识青(qing)藏高原东缘岩石圈(quan)构(gou)造形变动力学过(guo)程与地震发生(sheng)机(ji)制提供了新的视角。




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