藏南岩石圈导电性结构与流变性_超宽频带大地电磁测深研究结果_魏文博.pdf

中国科学 D 辑 :地球科学 2009 年 第 39 卷 第 11 期 : 1591 ~ 1606 SCIENCE IN CHINA PRESS 藏南岩石圈导电性结构与流变性 —超宽频带大地电磁测深研究结果 ①②③* ①③ ①③ ①③ ①③ ④ 魏文博 , 金胜 , 叶高峰 , 邓明 , 景建恩 , Unsworth MARTYN , ⑤ Jones G. ALAN ① , 100083; 地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室 北京 ② 地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 100083; ③ 中国地质大学地球物理与信息技术学院, 北京 100083; ④ Department of Physical, University of Alberta, Edmonton, Alberta T6G, 2J1, Canada; ⑤ School of Cosmic Physics, Dublin Institute of Advanced Studies, 5 Merrion Square, Dublin 2, Ireland * E-mail: wwb5130@ 收稿日期: 2008-12-15; 接受日期: 2009-05-27 国家自然科学基金(批准号:和国家专项项目(编号: SinoProbe-01)资助 摘要 为了比较全面、客观地认识青藏高原岩石圈深部结构, 探讨高原岩石圈形变 关键词 特征、应变状态、热结构、板块(或地体)运动和壳、幔物质流变等重要科学问题, 必须 西藏高原南部 研究高原内部各个地质构造区域壳、幔电性结构沿东西方向的变化; INDEPTH-MT 在 超宽频带大地电磁测深 喜马拉雅-西藏南部地区完成了6 条超宽频带大地电磁深探测剖面研究. 通过这6 条剖 地壳 导电性 面的电性结构成像, 讨论了研究区地壳和上地幔导电性三维结构特点; 发现西藏南部 流变性 沿东西方向超出 1000 km 范围, 较普遍存在中、下地壳高导层, 这高导层并不完全是 连续的, 向雅鲁藏布江大拐弯处高导层变薄、变浅、电阻率升高. 讨论了藏南岩石圈 的流变性问题, 认为藏南中、下地壳具有良导电性, 可以证明西藏巨厚的地壳中确实 存在部分“熔融体”和“热流体”, 藏南巨厚的中、下地壳的物质状态是热的、软弱的、 塑性的, 甚至可能是“流变” 的; 结合岩石物理实验结果的讨论认为, 与藏南大地电磁 资料相适应的地壳部分熔融百分比应能达到 5%~14%; 对于地壳中的细晶岩来说, 在 这个熔融百分比下引起黏度的降低量有可能达到引起地壳“流变性” 的要求; 但对于花 岗岩来说, 也许不足以引起地壳产生“流变”. 1992 年, 中国和美国的一些地质和地球物理学 INDEPTH(I)在西藏南部的地震近垂直深反射探 家开始一项合作计划, 在西藏用地震勘探方法的近 测结果清晰地显示出印度板块在其上“俯冲” 的滑脱 垂直深反射技术, 从地震特征的角度获取反映地壳 面及莫霍面的踪迹[1], 这可能为印度次大陆的“俯冲” 精细结构的信息, 这即是“ 国际喜马