作者:陈赟等 来源:EPSL 发布时间:2015/3/19 14:20:01
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发现印度岩石圈板片发生撕裂的地震学证据

图1  TIBET-31N剖面位置

图2 沿剖面SKS到时及分裂参数的变化特征

图3 印度岩石圈板片在青藏高原南部下方发生撕裂和断离的动力学模型 

作为全球特提斯造山带的重要组成部分,印度-喜马拉雅碰撞带规模巨大,动力学环境复杂。现有的远震体波层析成像、接收函数偏移成像、横波分裂分析等研究结果已初步揭示了印度岩石圈板片在青藏高原下方俯冲的前沿位置、几何形态和运动方向等存在较为显著的东西向差异,但这种差异性产生的原因及深部协调机制尚不清楚。而位于拉萨块体中部的宽频带地震探测剖面(TIBET-31N)为开展上述研究提供了宝贵机会。

中国科学院地质与地球物理研究所特提斯研究中心副研究员陈赟及合作者基于TIBET-31N台站资料,在有针对性地提高横向分辨和减小测量误差的前提下,开展了震相-方位-震中距优选、多种方法联合等分析处理工作,获得了沿剖面SKS到时和横波分裂参数的细节变化特征。研究结果表明,SKS到时和横波分裂参数的东西向变化呈现出与地表南-北向裂谷分布高度相关的分段性:自东向西,东段(申扎-定结裂谷以东),SKS到时最晚,横波分裂时差最小(约0.2s);中段(申扎-定结裂谷以西,尼玛-定日裂谷以东地区),SKS到时最早,横波分裂时差中等(约0.5s);西段(尼玛-定日裂谷以西),SKS到时较晚,分裂时差最大(约0.7s)。

此外,他们还根据以上观测特征提出了印度岩石圈板片撕裂和断离的动力学模型,即印度岩石圈板片在青藏高原下方向北俯冲过程中,俯冲角度存在系统差异(东陡西缓),俯冲角度差异加剧了运动学差异:一方面,造成了俯冲板片撕裂和板片断离;另一方面,导致板片俯冲距离远近不同(东近西远)。该模型不仅可以很好地解释SKS到时和分裂参数东西向变化特征,而且也得到了现有的地震学、地球化学、地质学以及后续相关研究的支持。

该研究成果近期发表于国际地学期刊Earth and Planetary Science Letters (Chen et al. Tearing of the Indian lithospheric slab beneath southern Tibet revealed by SKS-wave splitting measurements. Earth and Planetary Science Letters, 2015, 413: 13-24)。(来源:中科院地质与地球物理研究所)

 
 
 
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