鄂尔多斯西缘及邻区远震多尺度层析成像

作     者：高翔 

作者单位：中国地震局地质研究所 

学位级别：硕士

导师姓名：郭飚

授予年度：2017年

学科分类：070904[理学-构造地质学] 070801[理学-固体地球物理学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

主      题：鄂尔多斯西缘 阿拉善 多尺度层析成像 38°构造带 

摘      要：鄂尔多斯西缘及邻区的地理位置较为特殊,由于这一区域的研究对青藏高原东北缘的隆升机制等有重要意义,故这一区域备受国内外学者关注。60年代以来,随着地质学、地球物理学以及地球化学等资料的不断丰富,对这一区域的研究也不断深入。鄂尔多斯地区的南北区域在构造、地貌、基底埋深以及各向异性方面存在明显的差异。对于这种差异性的成因,由于缺乏深部结构的资料和数据,国内外研究者存在很大争议。鄂尔多斯块体的深部结构还影响到阿拉善地块与华北克拉通的关系,传统的研究认为阿拉善地块属于华北克拉通的一部分,近年来随着地质学及地球化学等研究的不断深入,部分学者认为,阿拉善地块与华北克拉通并不用属于同一块体,目前,对于这一问题还缺乏深部地球物理资料的证据。本文利用喜马拉雅二期科学探测台阵的678个地震台站及26个固定台站记录到的9641个地震共约16000条远震P波走时数据,利用基于稀疏约束的多尺度层析成像方法,获得了鄂尔多斯西缘及邻区上地幔800km深度范围内P波速度结构。结果显示,阿拉善地块与鄂尔多斯盆地间在东经104°附近存在岩石圈深度的构造边界,这表明阿拉善地块与鄂尔多斯分别属于不同的大地构造单元。以北纬38°线为界,鄂尔多斯地块西缘在岩石圈范围内南北存在明显的速度差异,鄂尔多斯南部上地幔200km-300km深度范围显示为高速异常,而鄂尔多斯北部上地幔显示大面积的低速异常。根据本文的结果可以进一步推断,由于青藏高原、阿拉善地块向东北方向推挤以及岩石圈的拆离引起的上地幔扰动导致了地幔上涌,上涌的热物质改造了鄂尔多斯西北缘地区的岩石圈,并使该区的岩石圈减薄。地幔上涌也可能是东经104°边界带和北纬38°构造带形成的深部动力学因素。