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1、第28卷第6期地球科学———中国地质大学学报Vol.28No.62003年11月EarthScience—JournalofChinaUniversityofGeosciencesNov.2003青藏高原隆升机制新模式李德威(中国地质大学地球科学学院,湖北武汉430074)摘要:作为创建大陆动力学理论体系的最佳野外实验室的青藏高原,涉及当代固体地球科学前沿和热点的许多重大科学问题.迄今为止,包括板块构造在内的众多模式不能合理地解释青藏高原重要的地质和地球物理现象.本文从下地壳与中上地壳、造山带与沉积盆地的耦合作用出发,对青藏高原及邻区进行分尺度、分
2、层块、分阶段的构造解析,提出青藏高原隆升的下地壳层流构造模式,认为青藏高原地壳增厚和构造隆升是晚新生代由于锡瓦利克盆地、塔里木盆地和四川盆地下地壳的热软化岩石大量流向青藏高原造成的.关键词:隆升机制;下地壳;层流构造;大陆动力学;青藏高原.中图分类号:P542文献标识码:A文章编号:1000-2383(2003)06-0593-08作者简介:李德威(1962-),男,博士,教授,博士生导师,从事地质构造和深部构造的教学和研究.E2mail:dewei89@163.com青藏高原面积大、地壳厚、块体多、隆升快、时代相邻的地壳较薄的沉积盆地之中.显然,
3、青藏高原晚新、变形强、现象典型,是国际地学界正试图建立大新生代构造隆升、岩石圈分层流变、地壳深部物质巨陆动力学这一全新地球科学理论体系的最佳野外实量汇聚不是用刚性岩石圈板块运动能够解释的.验室.尽管国内外众多地质和地球物理学家在该区青藏高原复杂的构造格局不是由某一个动力学进行了大量卓有成效的调查和研究,但是,仍存在许过程一次完成的,也不能用一个模式解释青藏高原多重大科学问题尚未得到解决,特别是青藏高原的及其邻区所有地质和地球物理现象.青藏高原现今隆升机制仍是一个谜.构造面貌应该是在基底形成之后,经过青藏特提斯众所周知,青藏高原发育一系列蛇绿岩带,对
4、这开合演化和青藏高原构造隆升这2个不同性质、不些蛇绿岩产出的构造环境有洋中脊、(多岛)小洋盆、同尺度的构造过程叠加而成的,前者是以板块构造弧后盆地、陆间海盆、边缘海盆等多种认识,其中哪为核心的岩石圈动力学过程,后者是以盆山耦合、圈一条蛇绿岩带代表冈瓦纳大陆与欧亚大陆的界线至层作用为核心的大陆动力学过程.本文侧重讨论青今无法确认,始新世以前特提斯的封闭和板块碰撞藏高原的大陆动力学过程,试图从岩石圈解体、下地与晚新生代形成的青藏高原存在较大时差,主体近壳物质流动、造山带与盆地熔合的思路出发,分尺东西走向线性分布的蛇绿岩带与呈面状展布的青藏度、分层块、分
5、阶段研究青藏高原的地质和地球物理高原难以发生成因联系.而年轻的青藏高原巨厚地特征,探讨青藏高原的隆升机制.壳显示不均一性和分层流变性,壳内普遍发育低速层和低阻层,特别是在下地壳.20Ma以来地壳巨量1青藏高原地壳结构增厚的青藏高原上地壳因强烈剥蚀而不同程度地减薄,在其周边的喜马拉雅、昆仑、龙门山等造山带核1.1平面分块结构部由于强烈的揭顶作用出露中、下地壳岩石,下地壳从宏观上看,整体强烈隆升的青藏高原基本上增厚更显著,相应地青藏高原大量的剥蚀物充填到被相对沉陷的四川盆地、塔里木盆地和锡瓦利克盆地所围限,盆地之间以东昆仑-西秦岭、帕米尔和横收稿日期:
6、2003-05-15断山等3个构造结进行调节(图1).青藏高原与周基金项目:中国地质调查局“1∶25万定结幅、陈塘区幅(国内部分)区域地质调查”项目(No.20001300009231).边盆地之间的边界断层主要是大规模的倾向腹陆式594地球科学———中国地质大学学报第28卷～11km的沉积盖层),中地壳厚11～22km,下地壳[10]厚27～36km;(2)青藏高原壳内存在强地震反射[11]带,特别是出现反射下地壳,可能是异常热状态导致岩石热软化,引起部分融熔和塑性流动.在藏南出现多层向北缓倾的地震反射,地壳底部为新生的莫霍面反射,特提斯喜马拉雅
7、30～40km连续的反射层可能是由喜马拉雅南缘逆冲断层系根带的韧性剪切带引起的,而最上部10km左右的反射层基本上代表了藏南拆离系延伸至深部的伸展性韧性剪切图1青藏高原构造略图[10～12]带;(3)青藏高原壳内低速层十分发育,青藏高Fig.1SimplifiedtectonicmapofQinghai2TibetplateauS1.南昆仑蛇绿岩带;S2.拉竹龙-金沙江蛇绿岩带;S3.班公湖-原南部一般出现2个低速层,一个分布在下地壳,深怒江蛇绿岩带;S4.雅鲁藏布江蛇绿岩;F1.主边缘逆冲断层;F2.度在50km左右,厚度较大,P波速度主要在7.
8、2～Sagaing走滑断层;F3.喀喇昆仑走滑断层;F4.西昆仑走滑断层;F5.7.4km/s,上部低速层深度为15～25
