G-Cubed：喜马拉雅造山带中部地区壳内结构和物质状态研究取得新认识

文摘 2024-08-07 20:57 北京

*本文转载自中国地质调查局官网

自～57 Ma以来，印度与欧亚大陆持续碰撞形成了雄伟的喜马拉雅造山带，研究喜马拉雅造山带的壳内结构和物质状态对认识大陆碰撞挤压形变机制具有重要的科学意义。然而，目前对喜马拉雅造山带的地壳结构和物质状态特征还存在逆冲模式、韧性通道流模式等不同的认识。鉴于此，中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所能源与深地探测研究团队于2020-2021年期间在喜马拉雅造山带中部（88.5°E）远离南北向裂谷带的区域采集了新的大地电磁测深数据，结合已有数据通过三维反演首次获取了穿过整个喜马拉雅造山带的电性剖面结果。

图1. 穿过喜马拉雅造山带中部的电性结构模型（LMF: 罗巴堆-米拉山断裂, DF: 达纳普断裂, GT: 冈底斯逆冲断裂, YZS:雅鲁藏布江缝合带, STDS:藏南拆离系, MCT:主中央逆冲断裂, MBT:主边界断裂; MHT: 主喜马拉雅逆断裂）

本次研究发现：

与之前沿着南北向裂谷带布设的大地电磁测深剖面结果相比，现今冈底斯成矿带的中下地壳并不存在大范围部分熔融物质，北喜马拉雅的壳内物质也没有呈现出管道流的状态，结合深地震反射剖面得到的中地壳逆冲构造，北喜马拉雅壳内物质应以逆冲叠置的方式向南迁移，或者曾经向南流动的部分熔融物质现已发生冷凝。主喜马拉雅逆冲断层斜坡对中上地壳物质的形变和抬升作用不可忽视，沿着该斜坡的逆冲叠置过程使壳内物质向上部转移，加厚了喜马拉雅地壳并有助于北喜马拉雅片麻岩穹窿的形成，浅部构造响应与深部地壳俯冲形态之间存在较强耦合关系。

本研究示范性地证明，大地电磁测深方法结合反射地震方法，在刻画造山带壳内架构、物质状态以及深浅相互作用等方面具有巨大的应用潜力。本研究得到了中国地质调查项目（DD20230233, DD20230010, DD20230324）和国家自然科学基金项目（41804075, 41574068）的联合资助，相关研究成果发表在国际地学期刊《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》上：

Gang Wang; Hui Fang; Qing Lei; Xinxue Xu; Hongda Liang; Yaoyang Zhang. Magnetotelluric Imaging of the Central Himalayan Crust Away From Rift Zones. Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2024, 25(3).

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