刘震等GRL:研究发现青藏高原中南部地壳增厚是来自岩浆底侵的证据
作者:地球物理 时间:2021-08-27 点击数:
青藏高原中南部具有双倍于大陆平均的巨厚地壳,其厚度约为70公里。一般认为该巨厚地壳的形成与印度-欧亚板块的陆陆碰撞及其后印度板块继续向北运动有关。然而,对于地壳增厚机制却存在很大争议。
为此,成都理工大学地球物理学院刘震副研究员和梁春涛教授与中国科学院地质与地球物理研究所田小波研究员、梁晓峰副研究员、李鑫博士合作利用青藏高原中部布设二维宽频带地震观测台阵记录的远震波形数据提取接收函数,通过H-κ扫描获得青藏高原中部的地壳厚度与波速比的横向变化。

结果显示:与班公湖-怒江缝合带以北的羌塘块体南部相比,班公湖-怒江缝合带以南的拉萨块体北部地壳较厚,但波速比较低。计算表明,青藏高原地壳平均波速比不足以形成地壳流,但地壳平均波速比与二氧化硅含量呈负相关。因此,该研究认为青藏高原地壳增厚源于岩浆底侵:上涌的岩浆底侵到拉萨块体下并产生分异,密度较大的铁镁质成分发生拆沉,密度较小的长英质成分留在地壳中增厚地壳,同时降低了地壳平均波速比。岩浆底侵造成地壳增厚也与拉萨块体近水平的地层相符。随着板块俯冲,长英质成分不断析出,因此,拉萨块体增厚程度大于北侧的羌塘块体,地壳平均波速比更低。

以上研究成果发表在国际顶级地学期刊Geophysical Research Letters上(Zhen Liu, Xiaobo Tian*, Xiaofeng Liang, Chuntao Liang, Xin Li, 2021. Magmatic Underplating Thickening of the Crust of the Southern Tibetan Plateau Inferred from Receiver Function Analysis. Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2021GL093754)