斗破苍穹



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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(xing)变模(mo)(mo)型,地(di)表(biao)的(de)背(bei)景色(se)代(dai)表(biao)汶川地(di)震(zhen)震(zhen)后9年粘弹性介质松弛导致(zhi)的(de)地(di)表(biao)累积位(wei)移;红(hong)线为该(gai)地(di)区主(zhu)要共轭剪切断裂带与地(di)表(biao)及(ji)模(mo)(mo)型侧(ce)切面的(de)交线;左侧(ce)黑(hei)色(se)箭头代(dai)表(biao)区域构造加载的(de)边界条件;正交的(de)白色(se)箭头对(dui)表(biao)示(shi)下地(di)壳和上地(di)幔的(de)三维应变模(mo)(mo)式(shi)

      在国(guo)家(jia)自然科学(xue)基(ji)金项目(mu)(批准号:41090294、41474028和(he)41774008)等资助下,北(bei)京大学(xue)沈正康(kang)教授(shou)和(he)中(zhong)国(guo)地(di)震(zhen)(zhen)局地(di)质研(yan)究(jiu)(jiu)所王敏研(yan)究(jiu)(jiu)员及其(qi)带领的研(yan)究(jiu)(jiu)团(tuan)队,联合中(zhong)山大学(xue)张培震(zhen)(zhen)院(yuan)士和(he)美国(guo)加州(zhou)大学(xue)伯(bo)克利分校Roland Bürgmann教授(shou),基(ji)于大地(di)测量(liang)方法(fa)研(yan)究(jiu)(jiu)青(qing)藏(zang)高原(yuan)东缘(yuan)岩石圈流(liu)变学(xue)结构(gou)(gou)和(he)变形(xing)机制(zhi),证实了(le)其(qi)岩石圈的“三明治(zhi)”结构(gou)(gou)并提出(chu)了(le)构(gou)(gou)造形(xing)变的三维(wei)概念模型。研(yan)究(jiu)(jiu)成果以“2008年(nian)汶川地(di)震(zhen)(zhen)震(zhen)(zhen)后形(xing)变揭示青(qing)藏(zang)高原(yuan)东缘(yuan)岩石圈流(liu)变结构(gou)(gou)和(he)动力学(xue)(Postseismic Deformation of the 2008 Wenchuan Earthquake Illuminates Lithospheric Rheological Structure and Dynamics of Eastern Tibet)”为题,于2021年(nian)8月在《地(di)球物理研(yan)究(jiu)(jiu)杂(za)志(zhi)(zhi):固体地(di)球》(Journal of Geophysical Research: Solid Earth)上发表,并被美国(guo)地(di)球物理学(xue)会(AGU)的通讯杂(za)志(zhi)(zhi)EOS选为研(yan)究(jiu)(jiu)亮点进行了(le)报道(http://eos.org/research-spotlights/support-for-a-jelly-sandwich-model-of-the-tibetan-plateau)。论(lun)文链接:http://doi.org/10.1029/2021JB022399。

      青(qing)藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)变(bian)(bian)(bian)模(mo)式及其(qi)动(dong)力学机制一直是(shi)地(di)(di)球科学研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)沿问(wen)题,不同学派或假说间的(de)(de)(de)(de)(de)(de)争(zheng)议从20世纪80年代持(chi)续至今,其(qi)中(zhong)一个重要(yao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)因是(shi)缺乏岩石(shi)圈流变(bian)(bian)(bian)学结(jie)构(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)观测证据(ju)。2008年发生在青(qing)藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)东缘的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汶川(chuan)地(di)(di)震(zhen)激(ji)发了(le)岩石(shi)圈介(jie)质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘弹性响应,为认识(shi)该区域岩石(shi)圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流变(bian)(bian)(bian)学结(jie)构(gou)提供了(le)机遇。研(yan)究(jiu)(jiu)团队(dui)以覆盖汶川(chuan)地(di)(di)震(zhen)近(jin)—中(zhong)—远场、近(jin)9年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)震(zhen)后三(san)(san)维形(xing)变(bian)(bian)(bian)场约(yue)束动(dong)力学模(mo)型(xing),获得了(le)青(qing)藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)东缘岩石(shi)圈三(san)(san)维流变(bian)(bian)(bian)学高(gao)(gao)(gao)(gao)精度结(jie)构(gou)。研(yan)究(jiu)(jiu)结(jie)果(guo)表明(ming):青(qing)藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)东缘下地(di)(di)壳(qiao)(qiao)介(jie)质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘滞系(xi)(xi)数低于其(qi)上地(di)(di)幔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘滞系(xi)(xi)数,证实了(le)其(qi)岩石(shi)圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“三(san)(san)明(ming)治”结(jie)构(gou),但(dan)其(qi)下地(di)(di)壳(qiao)(qiao)介(jie)质(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘滞系(xi)(xi)数明(ming)显高(gao)(gao)(gao)(gao)于“下地(di)(di)壳(qiao)(qiao)流”模(mo)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)预期粘滞系(xi)(xi)数,不支持(chi)构(gou)造(zao)形(xing)变(bian)(bian)(bian)仅由下地(di)(di)壳(qiao)(qiao)物(wu)质(zhi)(zhi)流动(dong)驱动(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)机制。与此同时,该研(yan)究(jiu)(jiu)团队(dui)结(jie)合已有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大地(di)(di)测量学、地(di)(di)球物(wu)理学和地(di)(di)质(zhi)(zhi)学研(yan)究(jiu)(jiu)成果(guo),提出了(le)一个青(qing)藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)东缘构(gou)造(zao)形(xing)变(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)(san)维概(gai)念模(mo)型(xing)(见图(tu)1),认为青(qing)藏(zang)(zang)(zang)高(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)变(bian)(bian)(bian)形(xing)是(shi)岩石(shi)圈应力场整体作用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)结(jie)果(guo)。即高(gao)(gao)(gao)(gao)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)东向挤(ji)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)质(zhi)(zhi)被松潘—甘(gan)孜(zi)地(di)(di)壳(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)东西(xi)向缩短和南北向拉张所吸收(shou)。在这一过程中(zhong),上地(di)(di)壳(qiao)(qiao)共(gong)轭走滑断(duan)(duan)层(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)错(cuo)断(duan)(duan)和下地(di)(di)壳(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)剪切变(bian)(bian)(bian)形(xing)共(gong)同扮演着(zhe)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)调节作用。

      该研究成果为理解和认识青藏(zang)高原东缘岩石圈构造形(xing)变动力(li)学过程(cheng)与(yu)地震(zhen)发生机(ji)制(zhi)提供了(le)新(xin)的视角。




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