JGR-SE:青藏高原东部三江地区分枝状的地壳流及其动力学意义——基于大地电磁三维成像结果的认识

文摘   2024-09-24 17:04   北京  

青藏高原中部的地壳物质经由甘孜-玉树断裂带、鲜水河-小江断裂带及嘉黎断裂带围成的逃逸带,沿顺时针方向东南逃逸 (Gan et al., 2021)。在逃逸带内弧区域,由于缺乏关键且详细的地壳三维电阻率结构,阻碍了对内弧和外弧区域物质逃逸动力过程的全面理解。


图1 区域构造简图与大地电磁测点分布


为此,中国地震局地震预测研究所崔腾发博士及合作团队对三江地区的地壳三维电阻率结构进行了研究(图1-图4),研究揭示出三江地区中地壳内存在两条分枝状的高导电性异常带,其特征与川滇菱形块体东部广泛且连续的高导层明显不同,表明地壳流的形态在物质逃逸带的内弧区和外弧区存在差异。结合其他地壳电阻率和速度模型进行综合分析,推测川滇菱形块体北部的中地壳中普遍存在地壳流;三江地区的地壳流可能与外弧区域的地壳流相连。位于川滇菱形块体东部的地壳流展现出广泛且连续的分布特征,导致解耦和流动,促进了上地壳的强烈水平运动和变形。而西部的三江地区,上地壳与高导层下方的岩石圈耦合较强,导致水平变形相对较弱,进而减少了大地震的发生频率。关于青藏高原东部地壳流的形成机制,研究提出可能与热地幔物质的上升及地壳水平运动过程中产生的摩擦热相关。藏东地区中地壳内的地壳流可能最初起源于外弧区域,随后逐渐扩展至内弧区。该工作为理解青藏高原复杂的地壳动力学过程提供了新的视角和线索。


图2 藏东三江地区地壳三维电性结构水平切片
 
图3 电性结构垂直剖面与对应的速度结构垂直剖面(剖面位置见图1)
 
图4 体电阻率与应变率

该成果于2024年8月发表于学术期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》(Cui, T., Chen, X., Fan, Y., Liu, Z., & Li, W. (2024). Branched Crustal flow and its dynamic significance in Sanjiang area, eastern Tibetan Plateau——insights from 3‐D magnetotelluric imaging. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 129, e2024JB028678. https://doi.org/10.1029/2024JB028678)。

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