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青藏高原东南缘三维S波速度和径向各向异性及泸定M_(S)6.8和芦山M_(S)7.0地震孕震环境探讨

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地球物理学报 2024年第1期67卷 108-127页

作者：孙回归王兴臣常利军中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081

利用青藏高原东南缘布设的684个流动地震台和150个固定地震台的连续背景噪声波形数据,提取了周期5~50 s的Rayleigh波和Love波相速度频散,并反演获得了该区域下方0~70 km三维S波速度和径向各向异性结构.结果表明:(1)受川滇地块南部高速... 详细信息

利用青藏高原东南缘布设的684个流动地震台和150个固定地震台的连续背景噪声波形数据,提取了周期5~50 s的Rayleigh波和Love波相速度频散,并反演获得了该区域下方0~70 km三维S波速度和径向各向异性结构.结果表明:(1)受川滇地块南部高速体的阻挡,东南缘中下地壳内存在两条空间分布独立的低速带.西侧(L1)从川滇地块北部向南延伸至滇西南地块,其中下地壳平均V_(S)小于3.4 km·s^(-1)并表现为正径向各向异性结构,反映了高原中下地壳可能存在部分熔融和韧性变形;东侧低速带(L2)沿着小江断层南北分布,受到红河断层的阻挡,弱物质不太可能进入滇西南地块,该区域下地壳和上地幔顶部均显示较强的正各向异性,推测其更可能是沿小江断层相互驱动的块体在横向挤压过程中引起的地壳部分熔融而导致.(2)芦山M_(S)7.0地震位于龙门山逆冲断层南段,泸定M_(S)6.8地震位于鲜水河走滑断层东南段,两者都发生在地壳浅层高低速异常过渡带上,但其深部孕震环境有所不同.芦山震区西北部中下地壳低速体为负各向异性,推测韧性物质沿着龙门山下方陡倾断层向上运移,上地壳积累应力并通过薄弱区域释放导致了芦山地震的发生;泸定震区为正各向异性的中下地壳韧性变形促进了川滇地块SE向的水平运动,受刚性的四川盆地阻挡,加剧了上地壳发震断层的滑动变形和应力积累,脆性上地壳突然破裂导致了泸定地震的发生.

关键词：青藏高原东南缘背景噪声成像 S波速度径向各向异性泸定M_(S)6.8地震芦山M_(S)7.0地震

青藏高原东南缘川滇地区中地壳两条薄状低速层及其构造意义

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中国科学：地球科学 2024年第5期54卷 1702-1713页

作者：李龙王新侯广兵凌媛艾印双中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029

青藏高原东南缘壳内存在力学强度软弱的低速层虽然获得了公认,但低速层的空间分布范围及形成机制仍存在较大争议.为探究青藏高原东南缘壳内低速区的空间分布及具体形态,本研究使用在2018年12月至2020年10月期间川滇地区新布设的40个宽... 详细信息

青藏高原东南缘壳内存在力学强度软弱的低速层虽然获得了公认,但低速层的空间分布范围及形成机制仍存在较大争议.为探究青藏高原东南缘壳内低速区的空间分布及具体形态,本研究使用在2018年12月至2020年10月期间川滇地区新布设的40个宽频带地震台站记录的地震事件及连续背景噪声数据,提取获得了12,924条高质量的P波接收函数及5~40s基阶瑞雷面波相速度频散曲线,并利用跨维马尔可夫链蒙特卡罗反演策略联合接收函数波形和瑞雷面波相速度频散两种敏感性互补的数据资料获得了研究区0~100km深度S波速度模型.结果表明,研究区地壳深度约30~40km处存在两条相互分隔的围绕于刚性的大凉山次级块体的低速层(~3.5km/s),为进一步约束青藏高原东南缘低速区空间分布及其形态提供了新的观测依据.本研究获得的两条中地壳低速层可能代表壳内物质自青藏高原中部向其东南缘挤出流动的中地壳流通道,青藏高原中部物质在受到坚硬的四川盆地、“纺锤状”大凉山次级块体的阻挡后,通过大凉山次级块体东西两侧力学性质软弱的中地壳通道继续向南流动.此外,中地壳低速薄层的存在对理解研究区上、下地壳相互解耦,认识印度板块和欧亚板块碰撞挤压引起的青藏高原东南缘复杂构造变形的过程发挥重要作用.

关键词：青藏高原东南缘联合反演壳内低速层中地壳通道流

青藏高原东南缘地壳速度结构及云南漾濞M_(S)6.4地震深部孕震环境

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地球物理学报 2022年第2期65卷 604-619页

作者：高家乙李永华王志铄张扬贾漯昭李大虎河南省地震局郑州450016 中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局震源物理重点实验室北京100081 四川省地震局成都610041

青藏高原东南缘岩石圈变形强烈、地震活动频繁,对其深部结构进行研究有助于提高对其演化及强震发震机理等问题的认识.本研究利用青藏东南缘固定和流动观测台站记录的地震P波走时数据,采用体波走时层析成像方法得到研究区地壳、上地幔顶... 详细信息

青藏高原东南缘岩石圈变形强烈、地震活动频繁,对其深部结构进行研究有助于提高对其演化及强震发震机理等问题的认识.本研究利用青藏东南缘固定和流动观测台站记录的地震P波走时数据,采用体波走时层析成像方法得到研究区地壳、上地幔顶部三维P波速度结构.结果显示,峨眉山大火成岩省内带范围呈明显的高速异常,推测为二叠纪时期地幔柱活动残留在地壳内的基性和超基性幔源物质.川西北次级块体和大火成岩省内带东西两侧存在低速带,可能是壳内部分熔融存在和中下地壳流动的证据:高原物质向南运移时受大火成岩省壳内高速体阻挡后分为两支,东支沿安宁河断裂—则木河断裂—小江断裂延伸,西支沿红河断裂向上地壳运移并逐渐穿过红河断裂.云南漾濞M_(S)6.4地震序列全部位于西支低速通道之上,推测构造块体SE向运动和地壳流作用使得应力在上地壳震源区进一步集中,共同驱动断裂活动导致漾濞地震发生.

关键词：青藏高原东南缘地壳速度结构层析成像漾濞地震

青藏高原东南缘金顶铅锌矿集区中新世沉积特征:大陆斜向碰撞带周缘前陆盆地沉积

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岩石学报 2022年第11期38卷 3503-3514页

作者：王宇薛传东杨天南梁明娟刘靖坤昆明理工大学地球科学系昆明650093 中国地质科学院地质研究所北京100037

兰坪中-新生代盆地位于青藏高原东南缘的三江造山带中段,受印度-欧亚大陆斜向碰撞相关构造的强烈影响,导致地层序列及时代归属难辨,区域地质与成矿作用认识存在诸多分歧。先期完成的区域地质调查发现,在金顶铅锌矿集区内常见的含石膏岩... 详细信息

兰坪中-新生代盆地位于青藏高原东南缘的三江造山带中段,受印度-欧亚大陆斜向碰撞相关构造的强烈影响,导致地层序列及时代归属难辨,区域地质与成矿作用认识存在诸多分歧。先期完成的区域地质调查发现,在金顶铅锌矿集区内常见的含石膏岩地层并非前人认为的古新统云龙组的一部分,而是角度不整合于前古新统之上的一套新地层,暂定名为中新统金顶砂泥岩。系统的剖面测量和详细的沉积学研究表明,金顶砂泥岩从下到上由洪积相砾岩、辫状河三角洲相粉-细砂岩夹泥岩和砾岩以及湖泊相粉砂岩夹泥岩组成,石膏层位于砾岩之上。辫状河三角洲相中频繁出现灰绿色、灰黑色粉砂质泥岩及黄铁矿结核层,可能是频繁的区域性挤压作用造成的逆冲-走滑断层使上三叠统基底岩系中古油气藏破裂、泄露所致;该套地层内广泛发育的同沉积逆断层(视正断层)、滑脱褶皱和液化砂脉等软沉积物变形构造,指示沉积盆地发育期间地壳发生了NEE-SWW向缩短。金顶砂泥岩是印度-欧亚大陆碰撞背景下近东西向挤压构造诱发并控制的周缘前陆盆地沉积,时代为中新世。这一认识为深入理解大陆斜向碰撞带构造演化及大规模金属成矿作用提供了新的资料。

关键词：金顶砂泥岩沉积相周缘前陆盆地大陆斜向碰撞带中新世金顶铅锌矿集区青藏高原东南缘

青藏高原东南缘次林错岩体晚白垩世—早新生代快速剥蚀

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地质学报 2022年第10期96卷 3332-3344页

作者：沈续文沈晓明刘静曾令森杨超群葛玉魁邢宇堃曾宪阳王子君李云帅李金阳天津大学地球系统科学学院天津300072 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085 中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地震局地质研究所北京100029

青藏高原东南缘是研究构造、地貌演化和气候变化相互作用的理想场所,前人研究主要揭示了晚始新世—早中新世和晚中新世以来的快速剥蚀事件,缺乏晚白垩世—早新生代时期地貌演化过程的研究。次林错花岗岩已有的低温热年代学数据覆盖了整... 详细信息

青藏高原东南缘是研究构造、地貌演化和气候变化相互作用的理想场所,前人研究主要揭示了晚始新世—早中新世和晚中新世以来的快速剥蚀事件,缺乏晚白垩世—早新生代时期地貌演化过程的研究。次林错花岗岩已有的低温热年代学数据覆盖了整个新生代时期,为探索该区域新生代早期的剥露演化历史提供了重要资料。该岩体新生代早期冷却事件是岩浆冷却单一作用的结果,还是受快速剥蚀作用的影响,目前仍然存疑,需要定量研究。因此,本文结合已有的岩石地化和年代学数据,对次林错花岗岩开展了锆石饱和温度和一维岩浆冷却模拟研究。锆石饱和温度计算结果表明次林错花岗岩的岩浆结晶温度介于647~705℃之间,属低温花岗岩。一维岩浆冷却模拟结果显示岩体侵位时的最小围岩温度为160~120℃,对应深度约为3.7~5.0 km。结合锆石和磷灰石(U-Th)/He年代学数据,本文认为该岩体在晚白垩世—早新生代时期(67~40 Ma)经历了一期剥蚀量至少为2 km的快速剥蚀事件。已发表成果的综合分析表明,此次快速剥露事件可能是整个青藏高原地区广泛存在的构造剥蚀事件,新特提斯洋的俯冲闭合与印亚板块的初始碰撞可能是触发此次大规模区域剥蚀的主要原因。

关键词：青藏高原东南缘次林错花岗岩晚白垩世—早新生代快速剥蚀锆石饱和温度计一维岩浆冷却模拟低温热年代学

青藏高原东南缘金沙江下游新生代构造与地貌演化

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地质力学学报 2023年第4期29卷 453-464页

作者：王岸王国灿王团乐施炎魏杰李皓若吕甘雨中国地质大学(武汉)流域关键带演化湖北省重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074 长江三峡勘测研究院有限公司(武汉) 湖北武汉430074

青藏高原东南缘发育数十万平方千米的广阔地貌过渡带与大面积低起伏地貌面,独特的地貌提供了解读高原构造拓展与地表隆升时间、过程以及机制的理想窗口。为揭示青藏高原东南缘新生代构造变形响应和地貌演化过程,通过构造解析、构造地貌... 详细信息

青藏高原东南缘发育数十万平方千米的广阔地貌过渡带与大面积低起伏地貌面,独特的地貌提供了解读高原构造拓展与地表隆升时间、过程以及机制的理想窗口。为揭示青藏高原东南缘新生代构造变形响应和地貌演化过程,通过构造解析、构造地貌以及低温热年代学数据分析对金沙江下游流域进行综合研究。结果表明青藏高原东南缘早在始新世即已处于北西向为主的区域性挤压条件下而发生广泛褶皱变形。尽管始新世存在区域性变形响应,但青藏高原东南缘金沙江下游地区在古近纪为低海拔丘陵地貌,地表隆升幅度极为有限。晚渐新世—早中新世研究区总体处于长期的低剥蚀速率环境,促进了低海拔平缓地貌的形成。晚新近纪以来,青藏高原东南缘发生区域性缩短变形与显著地表隆升,大型水系同步下蚀,共同塑造形成现今较高海拔的低起伏地貌面与深切峡谷并存的特征性地貌。研究结果支持青藏高原东南缘晚新近纪以来的隆升与地壳构造缩短及增厚密切相关,而中下地壳塑性流动增厚机制并非必不可少。

关键词：青藏高原东南缘构造解析热年代学构造地貌裂变径迹

青藏高原东南缘自然地理对铁路交通廊道提出的挑战

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防灾减灾工程学报 2023年第1期43卷 1-17页

作者：张向民中南大学土木工程学院湖南长沙410075

位于青藏高原东南缘的川藏交通廊道将面临极其复杂的工程环境,全线复杂结构桥梁、超长深埋隧道众多、长大坡道客货共线运行,使其安全高效建设和长期稳定运营面临巨大挑战。首先阐释青藏高原东南缘地形地貌、气候环境、新构造活动以及自... 详细信息

位于青藏高原东南缘的川藏交通廊道将面临极其复杂的工程环境,全线复杂结构桥梁、超长深埋隧道众多、长大坡道客货共线运行,使其安全高效建设和长期稳定运营面临巨大挑战。首先阐释青藏高原东南缘地形地貌、气候环境、新构造活动以及自然灾害等方面的特征与规律;深入分析高原东南缘独特自然地理对川藏交通廊道提出的挑战及应对策略;最后提出如何改进和强化轨道结构来应对面临的挑战。研究结果表明:①沿线区域大地貌格局以高山峡谷为主体,具山高、坡陡、谷深的险峻地形和极致地貌景观;②沿线各地具有气候垂直分带明显和区域差异大等特点,灾害性天气如雷暴、冰雹、大风、大雪及暴雨频现;③沿线行经青藏高原周缘挤压转换造山带以及向东和南东方向“逃逸”的侧向挤出地体群,区域断裂构造极为发育,断裂活动性强,具有强构造应力和高地热;④沿线区域为高灾害风险区,尤以强震、地震滑坡、高位远程滑坡、冰湖溃决以及大型滑坡堵江事件等致灾因子危险性高;⑤建议采取增加钢轨重量和采用合金轨、强化无缝线路结构稳定性以及轮轨系统动力学性能合理匹配等措施改进和强化现行轨道结构。

关键词：青藏高原东南缘自然地理新构造活动自然灾害铁路交通廊道轨道结构

青藏高原东南缘深部地球物理探测与壳幔结构研究进展

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地球物理学进展 2023年第2期38卷 612-630页

作者：翁雪飞武振波徐涛唐国彬周卿成都理工大学地球探测与信息技术教育部重点实验室成都610059 成都理工大学地球物理学院成都610059 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 斯伦贝谢科技服务(北京)有限公司北京100015

青藏高原东南缘地质构造作用复杂、地震活动频发,历来备受关注.为了探讨青藏高原周缘陆内变形动力学、高原侧向生长机制、地震孕育机理、大型矿床深部控矿模式等重要科学问题,地球物理学家已在该区域开展了大量的深部结构探测工作.本论... 详细信息

青藏高原东南缘地质构造作用复杂、地震活动频发,历来备受关注.为了探讨青藏高原周缘陆内变形动力学、高原侧向生长机制、地震孕育机理、大型矿床深部控矿模式等重要科学问题,地球物理学家已在该区域开展了大量的深部结构探测工作.本论文主要从人工源地震剖面、天然源地震成像、大地电磁剖面、地震各向异性等方面对该区域的研究结果进行了有效梳理和归纳总结,以期为后续的科学研究提供一定参考.综合来看,该区域地壳厚度整体呈现从南至北、从东向西逐渐增厚且地壳增厚主要发生在下地壳;区域内怒江断裂、南汀河断裂、无量山断裂、红河断裂等多条断裂均有切穿地壳的迹象;小江断裂至少延伸到下地壳,可能切穿地壳;腾冲火山区下方存在壳内低速、高导体,其上地幔也存在显著低速异常,深度约达300 km,壳内低速异常可能反映了未固结的岩浆囊,而深部地幔的低速则与印度板块在缅甸弧下方的东向俯冲有关;攀枝花地区地壳整体呈现地震波高速、介质高阻异常,表明其地壳介质的高强度特征;天然源地震学成像在青藏高原东南缘均发现在川西地块和小江断裂带附近存在明显的中下地壳低速异常,两者被攀枝花地区的高阻高速体隔开,并未直接连通,可能对应不同的成因机制;地震学观测到青藏高原东南缘上地壳各向异性的快波方向与GPS观测、地表构造存在一致性,但XKS得到的岩石圈地幔各向异性快波方向约在26°N附近存在明显的南北向分区性:其北侧主要为近N-S向,而南侧主要为近E-W向.

关键词：青藏高原东南缘深部结构地震学大地电磁各向异性

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青藏高原东南缘上地壳晚新生代构造变形综述

地球科学 2023年

作者：计昊旻任治坤刘金瑞中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室中国地震局地质研究所活动构造与火山实验室

青藏高原东南缘是检验青藏高原演化模型的理想实验场，也是全球地震活动最为频繁的地区之一。本文综述了青藏高原东南缘主要活动断裂十年和万年尺度的滑动习性研究和百年时间尺度区域地震活动分布，结合前人总结的百万年时间尺度的年代... 详细信息

青藏高原东南缘是检验青藏高原演化模型的理想实验场，也是全球地震活动最为频繁的地区之一。本文综述了青藏高原东南缘主要活动断裂十年和万年尺度的滑动习性研究和百年时间尺度区域地震活动分布，结合前人总结的百万年时间尺度的年代学研究，认为自中新世中晚期以来，青藏高原内部物质逐渐向东流出，受四川盆地阻挡，转而向东南缘地区作顺时针旋转运动，至晚第四纪时期，东南缘地区上地壳变形已由原本集中分布在大型走滑边界断裂和逆冲褶皱带转变为弥散式分布至区内次级断裂，形成了以鲜水河-小江断裂带和实皆断裂带为边界，围绕喜马拉雅东构造结作顺时针旋转的运动学特征。据此青藏高原东南缘变形可划分为两阶段，中新世早期及以前变形集中在大型边界断裂，符合刚性块体变形，至晚第四纪时期转为弥散式连续变形。基于水平滑动速率和地震活动性对比，青藏高原东南缘活动断裂可大致分为三级。一级断裂为边界断裂鲜水河-小江断裂带和实皆断裂带，水平滑动速率均≥10 mm/a，曾发生8级及以上地震和连续的7-7.9级强震，是东南缘地区晚第四纪以来一级构造格架；二级断裂往往控制东南缘地区强活动构造单元，水平滑动速率为～3-6 mm/a，通常发生过7-7.9级地震；三级断裂水平滑动速率一般≤2 mm/a，通常发生过7级以下地震，一般规模较小，但数量较多。此外，川滇地块晚第四纪变形特征发生转变，构造运动由原本的沿大型边界走滑断裂运动转变为鲜水河-小江断裂带周缘次级活动地块的旋转、平移和差异隆升。

关键词：青藏高原东南缘上地壳变形特征弥散变形断裂分级