塔里木盆地与青藏高原北缘碰撞带的深部结构和变形机制一直是地震学研究的热点之一。由于该区域地震学观测较少，对该区域深部结构仍然还不清楚。中国地震局地球物理研究所王椿镛研究员等与美国地质调查局Walter Mooney教授等合作，从塔里木北缘断裂到松潘-甘孜地块布设一条长约1800 km由38个宽频带流动台站组成的地震观测剖面，利用流动台站和固定台站获得的高质量地震观测数据，通过远震P波接收函数H-k叠加和CCP叠加方法，以及接收函数和面波联合反演获得了塔里木盆地和青藏高原北部地壳上地幔结构及其界面变化特征。
图1沿测线的CCP叠加剖面和S波速度结构
研究结果显示，塔里木地块俯冲到阿尔金山-柴达木盆地之下，阿尔金山-柴达木盆地莫霍界面平坦，地壳波速正常-偏低，可能与中等长英质地壳组分有关。柴达木盆地下方岩石圈地幔却存在低速异常带，低速异常被认为是下地壳和地幔岩石圈拆沉引起。CCP叠加剖面显示在150-200 km公里存在强的负异常震相，可能与残留的大洋岩石圈板片或在碰撞带下插的天山岩石圈板片。
图2青藏高原北缘与塔里木盆地东部区域大陆碰撞构造示意图
研究认为，在阿尔金山-柴达木盆地下方板块汇聚引起的拆沉以及随后塔里木盆地的俯冲作用可能造成该区域造山带山根的移除。这种复杂动力作用可能引起区域岩石圈变形模式局部快速变化，由青藏高原北缘的纯剪变形转变为阿尔金山区域的单剪变形，阿尔金山和临近区域可能为单剪模式的垂直连贯变形，SKS快波方向、地壳断裂走向和GPS之间的相关性可能为这一区域岩石圈变形提供了地震学证据。
该研究成果于2024年7月发表在国际期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》（Wang, C. Y., Mooney, W. D., Wang, X., Chang, L., Yao, Z., & Lou, H. (2024). Intra‐continental collision of the Tarim Basin and the Northern Tibetan Plateau. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 129, e2024JB028668. https://doi. org/10.1029/2024JB028668），由国家自然基金(42074053, 4147407等)资助。
【作者简介】
王椿镛，研究员，中国地震局地球物理研究所资深专家。
邮箱：E-mail:wangcy@cea-igp.ac.cn
