地球内部物理研究组工作亮点

印度板块和欧亚板块的碰撞造就了成为世界第三极的世界上最高的高原—青藏高原，青藏高原历来是国内外地学研究者最为关注的一个热点研究区域。但针对青藏高原的研究依旧有众多未解之谜。如在高原形成过程中原岩石圈发生了强烈变形，缩短量约750-1500公里，同时垂直方向平均隆升了约4500米。而根据高原隆升所估算的消耗的物质量占不到高原缩短所产生的物质量的一半，如何解释其余物质的去向，是青藏高原动力学研究中的一个关键问题。作为物质东移终点的青藏高原东缘及周边区域，对其地壳和岩石圈内部结构的研究可为这一科学问题的解决提供直接的深部证据。

自2009年以来，在国家基金委、中国地震局和甘肃省地震局的鼎力支持下，我们对青藏高原东北缘地壳和岩石圈深部结构进行了深入系统地研究，从深部结构的观点给出了青藏高原东北缘地块相互作用的动力学模型及东移物质的可能归宿。利用甘肃省固定台网多年资料研究表明：在青藏高原东北缘，亚洲岩石圈并未大规模俯冲到青藏高原下方，在边界区域岩石圈发生了针对高原扩张的一种有限的、被动的变形，如图1所示。

    在位于海原断裂附近，覆盖青藏高原东北角、鄂尔多斯和阿拉善地块的区域：亚洲地块岩石圈阻挡了青藏高原深部物质的横向生长，存在侧向流动的地幔流。这种地幔流经过海原断裂，阿拉善地块、鄂尔多斯地块和青藏高原围成的过渡区域进入银川裂谷，造成了该区域发育的正断层和强烈地震活动，如图2所示。我们研究结果给出了青藏高原东北缘较为完整的动力学模型，在回答亚洲岩石圈是否俯冲到了青藏高原下方和物质东流的去向问题，提供了新认识。

相关文章发表

[1]    Shen Xuzhang, Liu M, Gao Y, et al. (2016). Lithospheric structure across the northeastern margin of the Tibetan Plateau: Implications for the plateau's lateral growth. Earth Planet. Sci. Lett. http:dx.doi.org/ 10.1016/j.epsl.2016.11.027

[2]    Shen Xuzhang, Yuan X and Ren J. (2015). Anisotropic low-velocity lower crust beneath the northeastern margin of Tibetan Plateau: Evidence for crustal channel flow. Geochem. Geophys. Geosyst. doi:10.1002/2015GC005952

[3]    Shen Xuzhang, Yuan X and Liu M. (2015). Is the Asian lithosphere underthrusting beneath northeastern Tibetan Plateau? Insights from seismic receiver functions. Earth Planet. Sci. Lett.  428, 172-180. http:dx.doi.org/10.1016/j.epsl.2015.07.041

[4]    Shen Xuzhang, Zhou Y Zhang Y., et al. (2014). Receiver function structures beneath the deep large faults in the northeastern margin of the Tibetan Plateau, Tectonophysics. 610,63-73,http:// dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2013.10.011