喜马拉雅东构造结及周边地区地壳各向异性特征

利用喜马拉雅东构造结及周边地区的48个宽频带地震台站记录的远震波形数据,通过Pms波分裂测量得到了295对地壳各向异性横波分裂参数,获得了研究区的地壳各向异性图像.喜马拉雅东构造结的快波偏振方向主要为NE-SW方向,周边地区的快波偏振方向呈现出绕东构造结顺时针旋转的趋势.Pms波分裂的慢波延迟时间范围为0.11~0.30 s,平均值为0.24 s.对比分析研究区内Pms波分裂、近震直达S波分裂和远震SKS波分裂的结果发现,上地壳各向异性对Pms波分裂影响有限,地壳各向异性主要来自于中下地壳矿物和熔体的定向排列;地壳各向异性对SKS波分裂影响较小,SKS波分裂主要反映了上地幔的各向异性特征;Pms波分裂的快波偏振方向与近震直达S波分裂和远震SKS波分裂的快波偏振方向表现出较好的一致性,并且与地表构造和变形特征具有较好的相关性,反映了喜马拉雅东构造结及周边地区的岩石圈变形可能为垂直连贯变形模式.

     

喜马拉雅东构造结东缘碧罗雪山-崇山剪切带北段构造变形特征及构造意义

位于喜马拉雅东构造结东缘的新生代碧罗雪山-崇山剪切带出露各类构造岩,其西侧翼主要为片麻岩带,以条带片麻岩、眼球状糜棱岩化片麻岩和混合片麻岩为特征,东侧翼为糜棱岩化片岩带;基于野外构造-组构几何关系和叠加-改造痕迹,可识别出多期韧性、韧-脆性和脆性构造变形（D1~D4）.第一期变形D1主要发育等斜-紧闭褶皱F1（褶皱轴近N-S走向）和陡立的轴面劈理S1,以及代表地壳物质垂向增厚和侧向减薄的布丁构造;第二期变形D2构造特征为发育大规模韧性走滑剪切面理S2,部分S2面理发生褶皱变形,形成褶皱F2,褶皱轴陡倾伏,褶皱面陡立,近N-S走向,与剪切面理S2近平行,D2构造样式表现为左旋走滑挤压应变（Transpression）特征;D1和D2构造变形均被晚期NW-SE和NE-SW走向的第三期D3构造改造,即走滑剪切带S3和共轭走滑断裂;第四期构造D4以脆性右旋走滑伸展应变（Transtension）为特征,即N-S走向的走滑组分和正断组分同时发生.结合邻区新生代哀牢山-红河剪切带和高黎贡剪切带的构造几何、运动学和年代学数据,分析认为自新生代印度-欧亚汇聚-碰撞以来,环喜马拉雅东构造结及东缘地区的陆内构造变形经历了地壳增厚（D1）、左旋走滑挤压（韧性域D2和韧-脆性域D3）和右旋走滑伸展（D4）多期构造变形和变形体制的转换.     

喜马拉雅东构造结及周边地区上地幔各向异性

收集了喜马拉雅东构造结地震台阵17个宽频带流动地震台站,以及东构造结周边地区布设的32个宽频带流动台站和中国地震台网10个宽频带固定台站的远震波形资料,并对这共计59个台站所记录的XKS(SKS,SKKS和PKS)波形资料作偏振分析,采用最小切向能量的网格搜索法和叠加分析方法求得每一个台站的XKS波的快波偏振方向和快、慢波的时间延迟,并结合其他研究在该区域取得的各向异性参数结果,获得了喜马拉雅东构造结及周边地区上地幔各向异性图像.从得到的结果来看,喜马拉雅东构造结的上地幔快波方向基本为NE-SW方向,其周边地区的快波方向自西向东呈现出NE-SW方向到E-W方向,然后到NW-SE方向,最后为N-S方向的逐步变化,其周边地区的快波方向表现出围绕东构造结顺时针旋转的变化特征.通过该区域快波方向与地表构造走向和运动速度场变化特征的对比分析,喜马拉雅东构造结及周边地区的快波方向与该区域地表构造走向和由GPS得到地表运动速度场运动趋势相一致,说明该区域地表变形特征与深部上地幔变形特征是一致的,其岩石圈变形是一种垂直连贯变形模式.喜马拉雅东构造结的快波方向为NE方向,与印度板块向青藏高原下NE方向的俯冲一致,说明稳定坚硬的印度块体向NE方向俯冲到青藏高原下方是引起该区域岩石圈变形的主要原因.围绕喜马拉雅东构造结的周边地区的快波方向呈现出顺时针旋转的环形变化特征,我们推测稳定坚硬的印度板块对青藏高原NE方向的俯冲作用,又由于缅甸块体下俯冲板片的东向俯冲和西向后撤对缅甸弧后的岩石圈产生了被动的西向拖曳力作用,使得绕喜马拉雅东构造结周边地区岩石圈产生了顺时针旋转的环形变形,进而形成了快波方向绕喜马拉雅东构造结顺时针旋转的各向异性特征.     

东喜马拉雅构造结地震活动及地幔流场

<正>1研究背景 印度板块和欧亚板块自65 Ma前碰撞以来,形成了青藏高原南部世界上最高海拔的造山带——喜马拉雅造山带（丁林等,2017）。东喜马拉雅构造结（简称东构造结）位于喜马拉雅造山带东段,是青藏高原东南缘地形变化最剧烈、构造最复杂的地区,近东西向的欧亚大陆边缘在此发生了90°的顺时针偏转（宋键等,2011）。     

喜马拉雅东构造结周边地区地壳磁异常分布特征研究

根据波茨坦地磁场模型(POMME6.2),研究喜马拉雅东构造结周围地区地壳磁异常的空间分布、磁异常随高度的衰减特征.利用二维小波变换方法对地表磁异常进行分解,分析小波细节组合和逼近信号的异常特点.讨论磁异常与地质构造的联系.结果表明,研究区内地壳磁异常分布相当不均匀.喜马拉雅—东构造结—龙门山—大巴山地区分布着较强的负磁异常;四川盆地为正磁异常,其他地区磁异常较弱.东构造结对周围地区磁异常有重要影响,它及其周围地区的地壳磁异常都是在负磁或弱磁异常背景上,叠加着中短波长的正负磁异常.这些中小尺度磁异常由中、上层地壳磁性物质产生,走向与地质构造基本一致.沿金沙江、红河断裂带分布着清晰的弱磁异常带.龙门山断裂带、丽江—小金河断裂带和红河断裂带是磁异常强弱过渡带.青蒇高原中部东西向的磁异常,在东构造结弧顶地区呈弧形分布.青藏高原中部和滇中地块带状、团状磁异常具有相同的衰减规律.     

东喜马拉雅构造结地貌形态及其构造指示意义

喜马拉雅构造结位于印度与欧亚板块碰撞的前缘,其内部的南迦巴瓦峰地区隆升速率大于周边区域,被认为是东构造结的核心部位(隆升中心)。近期区域地震观测结果表明,南迦巴瓦峰地区地震活动较弱,而其东南侧区域地震活动频繁。为了研究东构造结地区目前的地球动力学特征,文中利用DEM数据分析了南迦巴瓦峰及其西北、东南两侧和阿萨姆东北部区域的高程频率分布及面积高程积分曲线。结果显示,南迦巴瓦构造结区域属于侵蚀的壮年期,区域构造隆升和剥蚀作用已经达到高度平衡的状态,受到高原气候影响,该地区剥蚀作用相对较弱,表明南迦巴瓦构造结区域目前隆升相对缓慢。西北、东南侧以及阿萨姆东北部区域地貌均表现为年轻的演化阶段,属于侵蚀的幼年期,阿萨姆东北部地区地貌更接近幼年期早期阶段。西北侧的地貌演化阶段反映了区域侵蚀能力较小,仍属于高原气候区;南迦巴瓦峰东南侧至阿萨姆区域受到南亚热带季风的影响,降雨充沛,遭受强烈的侵蚀作用,区域尚属于侵蚀的幼年期,且阿萨姆东北部地貌发育程度更低,表明南迦巴瓦构造结以东地区构造隆升非常强烈,隆升速率最大的地区位于阿萨姆东北部。文中认为,在现今印度板块向N推进的模式下,喜马拉雅东构造结核心部位(隆升中心)向SE发生了偏移,新的核心部位可能位于阿萨姆东北部区域,该地区隆升强烈,构造应力积累发生大地震的可能性较大。     

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局及形成过程探讨

东喜马拉雅南迦巴瓦构造结的构造格局主要由两类不同的构造形式组成, 一类为早期韧性挤压、走滑变形体系, 表现为构造结内部的近南北向缩短、西边界的左行走滑和东边界的右行走滑, 可能是印度与欧亚大陆碰撞后, 印度大陆向欧亚大陆的楔入所致, 其变形变质峰期为62~60, 23和13 Ma. 另一类则是以南迦巴瓦峰为中心的同心状外倾高角度韧脆性正断层体系, 可能是后期快速隆升形成的垮塌构造, 正断层作用的开始时代约为7.3~6.3 Ma.     

东喜马拉雅构造结地区地震活动及其构造意义

东喜马拉雅构造结位于印度大陆与欧亚大陆碰撞前沿部位,其地下结构复杂,地震多发,是探索地震活动性与活动构造关系的理想场所。本研究首先对研究区构造背景、断层分布、历史大地震、近50年来的中小地震活动性及其震源机制解进行简单回顾。基于在研究区域布置的23个宽频带流动地震台的观测波形,对观测期间发生的9次较大地震进行精确定位,并对这些地震反映的构造意义进行了讨论。由于板块边界发生近90°突然偏转,导致现今的地下形变比较复杂,剪切作用伴随碰撞带挤压作用同时发生。     

喜马拉雅东构造结上地壳各向异性特征

本文利用雅鲁藏布江下游台阵的16个台站2016年度的近震数据,通过横波窗内的横波分裂测量,在各台站总计得到369个有效的横波分裂参数对,分析得出喜马拉雅东构造结上地壳各向异性特征。空间上,各台站的快波偏振优势方向整体上自西向东由近EW向,转为NE向,然后转向近NS或NNE向,最后转向NW向。大部分靠近或位于活动断裂带上的台站的快波偏振优势方向与断裂的走向一致,主要体现在墨竹工卡断裂上的ZOS台,雅鲁藏布江断裂上的WOL,NYG,ZIB和DOJ台站,墨脱断裂上的BEB和DEX台站,以及迫龙—旁辛断裂上的BAX和DAM台站;而距离雅鲁藏布江断裂西段和东段各有一定距离的LAD和YIG台站,以及位于雅鲁藏布江断裂东段与嘉利断裂交会处的TOM台的快波偏振优势方向与断裂走向存在一定角度,但其与喜马拉雅东构造结主压应力场方向NNE向基本一致。上地壳各向异性整体体现了结构控制和应力控制的特征,但各台站的横波分裂参数并未表现出随时间的规律变化特征,这可能与2016年研究区地震活动强度较弱有关。研究区各台站间存在较大的横波分裂参数差异和自身离散度,反映出东构造结复杂的构造特征和剧烈的变形作用。      

喜马拉雅西构造结及邻区岩石圈演化三维有限元数值模拟

用数值模拟的方法探讨了自10 Ma以来喜马拉雅弧形造山带的西构造结及邻区岩石圈的形变和位移变化特征,并采用不同的流变参数和流变结构模拟了前2 Ma内的形变和应力场的演化过程,通过对不同黏性系数、本构关系和初始地壳厚度的改变在演化过程中所起的作用研究表明：（1）采用黏弹性模型时,西构造结区黏性参数的选取对西构造结及邻区隆升高度和隆升范围有重要影响,计算结果给出西构造结区地壳黏性系数应小于1023Pa·s;（2）相对刚性的塔里木盆地采用弹性结构时,对整个西构造结区域的应力和应变场均能引致明显变化;（3）力学性质稳定块体的存在并没有使应力场的传播出现明显的解耦现象.     

青藏高原东南缘岩石圈变形特征及各向异性成因分析

正新生代印度大陆和欧亚大陆的碰撞引起了青藏高原强烈的变形和隆升,青藏高原东南缘作为在板块碰撞作用下高原物质向东南扩展的重要场所,其结构和动力学过程对于了解青藏高原的构造演化至关重要。地震波各向异性是了解地球内部物质变形方式的重要手段,近年来在青藏高原东南缘开展了大量的地震波各向异性测量,包括Pms震相、SKS震相等,并针对相应的地球物理测量结果提出了构造模型,但这些构造模型缺乏来自深部岩石学方面的约束来确定地球物理测量结果解释的合理性和可靠性。已有研究表明地震波各向异性主要受岩石     

喜马拉雅东构造结周边地区主要断裂现今运动特征与数值模拟研究

本研究通过对东构造结及其周边地区主要断裂进行野外考察,通过GPS观测数据和地质、地球物理资料的综合分析,建立三维有限元模型;运用数值模拟方法对东构造结周边地区主要断裂现今运动特征进行模拟研究,取得一些初步的认识:(1)东构造结北侧和东侧地块总体上围绕构造结发生顺时针旋转,右旋走滑的东南边界断裂不是嘉黎断裂,可能是阿帕龙断裂;(2)野外考察资料、GPS观测及数值模拟结果研究表明,嘉黎断裂不是整体右旋走滑断层,西北段和东构造结顶端附近为右旋挤压性质,东南段运动性质发生了转变,由右旋走滑运动转变为左旋走滑运动;(3)数值模拟结果表明,嘉黎断裂与实皆断裂可能是不相连的,至少不是简单连通的,阿帕龙断裂与实皆断裂可能是相连的;(4)东构造结目前依然起着一定的作用,它与阿萨姆角共同影响着现今区域构造变形,许多断裂活动转换和重要构造事件都发生在它们之间或很近的区域.     

喜马拉雅东构造结周边地区主要断裂现今运动特征与数值模拟研究

喜马拉雅东构造结(简称东构造结)周围地区是青藏高原构造应力作用和构造变形最强的地区,也是地球上变化剧烈、构造类型复杂、保存完整的地区.该地区汇集了喜马拉雅、拉萨、羌塘、川滇地块和印度板块及主边界断裂、主中央断裂、雅鲁藏布江断裂、嘉黎断裂、怒江断裂、墨脱断裂、阿帕龙断裂等,可以说东构造结周围地区是检验青藏高原晚新生代构造变形机制不同理论和学说的关键地区之一.     

喜马拉雅东构造结地震精定位及其区域应力场研究

喜马拉雅东构造结地处印欧大陆碰撞前缘,主要受喜马拉雅、拉萨、羌塘、川滇等地块和印度板块相互作用,区域构造变形强烈,是喜马拉雅造山带变形最强烈的地区之一,地震频发且主要呈条带状展布.为揭示该地区地震活动及发震机制、断裂现今运动状态和区域应力应变模式,本文以喜马拉雅东构造结及周缘地区为研究区,采用双差定位法对2008—2018年间65 663个M≥1.0的地震事件进行重定位,应用CAP方法对2009—2021年间163个M≥3.5的地震事件进行震源机制解反演.在此基础上,收集研究区前人所得震源机制解共1 156个,使用区域阻尼应力张量反演获得了中上地壳（0～35 km）区域应力场.研究结果显示,区内地震主要沿断裂展布,其中喜马拉雅东构造结、高原中部拉张裂谷、川滇地块和滇缅地块地震活动频繁.地震深度主要分布于5～25 km,川滇和滇缅地块内部地震相对于拉萨、羌塘地块的数量和优势深度有明显增大.不同类型的震源机制分布具有明显规律性,东构造结处各种机制类型地震频发;走滑型震源机制主要沿大型边界断裂分布;正断机制地震发生于川滇地块的西边界断裂;逆断地震发育于印欧大陆碰撞前缘.研究区主压应力轴水平方...     

最新GPS数据揭示的东构造结周边主要断裂带的运动特征

最新GPS观测资料研究表明喜马拉雅东构造结周边主要断裂带在不同构造部位其运动特征不同.雅鲁藏布江断裂总体表现为右旋挤压运动,东构造结以西走滑速率为2~4 mm/a、挤压速率为1~4 mm/a,东构造结附近走滑速率为6~7 mm/a、挤压速率为1~4 mm/a;嘉黎断裂带从东构造结以西的右旋走滑运动,到东构造结附近的弱右旋走滑运动,转变为东构造结东南部的左旋走滑运动,走滑速率分别为4~6 mm/a、1~2 mm/a和3~5 mm/a.怒江断裂带在构造结以西主要为挤压运动,运动速率1~2 mm/a;在东构造结及其东南部则表现为右旋挤压运动,走滑速率为2~3 mm/a、挤压速率1~2.5 mm/a.以上结果表明,尽管东构造结形成于中生代,但现今对周边主要断裂带的运动仍有一定的影响;嘉黎断裂带东南段可能不是青藏高原右旋剪切带的南部边界.     

利用接收函数方法研究喜马拉雅东构造结地区地壳结构

本文使用位于喜马拉雅东构造结地区布置的24个宽频带地震台站记录的远震波形数据,利用P波接收函数的方法研究了台站下方的Moho面深度、泊松比和地壳速度结构.结果表明,东构造结内Moho面深度呈现出自南西向北东方向逐渐变深的趋势,地壳厚度在54~60 km范围内,其中东久一米林走滑断裂带附近Moho面最浅,东构造结周围拉萨地块的Moho面深度在60 km以上.东构造结西部东久一米林走滑断裂带附近地壳泊松比较高.嘉黎断裂带南北两侧的泊松比差别较大,说明该断裂带两侧地壳结构存在显著差异.东构造结周边拉萨地块地壳内普遍存在低速层,分布在20~40 km深度范围内,厚度约为5~15 km.     

喜马拉雅西构造结区深部地球物理场特征剖析

本文基于喜马拉雅西构造结地带区的重力场、电磁波场和地震波场特征,从不同学科的角度对喜马拉雅西构造结区深部地球物理场做了分析.不同学科的研究成果表明,西构造结区不仅存在着令人瞩目的中、深源地震,而且其重力场、电磁波场和壳、幔地震速度结构存在着高度的非均匀性.这不仅表明其在不同演化阶段和不同物质组成先后参与了岛弧与大陆、大陆与大陆碰撞的造山过程及其导致的横向结构特征的显著差异上,同时也反映出这种复杂过程在对深层演化进程所带来的影响,故导致了西构造结区的形成和长期演化的复杂过程.显然西构造区的介质属性、构造格局和深层过程均制约着、并强烈影响着高原西北缘及其西部的深、浅构造组构和运动学与动力学响应.故在青藏高原的动力学模型构建中占有着重要地位.由于西构造结区深部结构和动力学研究工作尚少,而又因自然条件和政治环境的制约,故该区深部物质与能量的交换和其物理-力学过程等核心问题尚有待于加强研究和探索.     

东喜马拉雅构造结墨脱断裂晚第四纪活动地质证据的发现

墨脱断裂位于东喜马拉雅构造结南迦巴瓦峰的东侧。在遥感信息解译的基础上,结合前人的研究成果,通过详细的野外调查,获得了墨脱断裂在中国境内的空间展布、运动性质和断错晚第四纪以来地层的证据。在雅鲁藏布江大峡谷内的墨脱村和地东村开挖的探槽均揭示出墨脱断裂断错了晚第四纪地层,其中墨脱村探槽地质剖面上显示出断裂最新活动具有逆冲性质,地东村探槽剖面上表现出的最新活动则为正断性质。结合断裂沿线典型的断错地貌分析,认为墨脱断裂晚第四纪以来以左旋走滑运动为主,不同段表现出逆断或正断的倾滑分量。地东村探槽揭示断裂断错的最新地层14C年代约为(2 780±30)aBP,表明墨脱断裂全新世晚期发生过断错地表的事件。墨脱断裂的左旋走滑运动与阿萨姆构造结的向N推挤相关。     

喜马拉雅东构造结主要断裂的地震矩亏损与危险性评估

喜马拉雅东构造结是研究青藏高原构造演化的关键地区,地震活动频繁。文中基于地震矩平衡理论,利用GPS资料与历史地震目录分析东构造结地区的地震矩亏损,继而评估该区未来的地震活动。结果表明:研究区总体的地震矩累积率高于青藏高原的平均水平,近200a内的累积总量达(1. 15±0. 03)×10²²N·m,明显高于地震矩的释放总量(5. 50±2. 54)×10²¹N·m。而地震矩亏损量最高的主前缘断裂不丹段具备发生M_W8. 1以上地震的可能,那加山断裂及嘉黎断裂通麦段则不排除未来发生震级大于M_W7. 5与M_W7. 3地震的可能,其余断层发生强震(M_W7. 1以上)的概率相对较低。而对于米什米断层与主前缘断层东段,虽然察隅MS8. 6地震发生于此,但这2条断层未来的地震危险性仍不容忽视,且无论察隅地震发生于哪条断层,其复发周期均为660～1 030a。