青藏高原西北缘阿尔金断裂带电性结构研究

沿青海芒崖至新疆若羌布置大约250公里长、横跨阿尔金断裂带的超宽频带大地电磁深探测剖面，布设50个大地电磁测点，其中长周期测点10个，采集范围为(320─1/20000)Hz的超宽频带MT信号，利用先进的大地电磁数据处理与反演技术，获得青藏高原西北缘岩石圈以及阿尔金断裂带的深部电性结构特征。根据探测结果研究阿尔金断裂带的构造特征及其在高原隆升、南北汇聚过程中的作用，其走滑运动与高原地下物质东移的关系。研究高原西北缘地体与塔里木块体的深部耦合关系以及塔里木块体是否存在向南俯冲作用。讨论青藏高原西北部岩石圈的电性结构特征，并与已完成的西藏其它大地电磁探测结果进行比较和综合研究，从全局探讨青藏高原岩石圈的电性结构特征及其动力学过程。

位于青藏高原北缘的阿尔金断裂带是一条大规模左行走滑断裂带，该断裂带在吸收印度板块与欧亚板块的碰撞-汇聚运动过程中发挥着至关重要的作用。为了更好地了解该地区的岩石圈壳幔结构与构造特征，在国家自然科学基金面上项目（40974058）的资助下完成了一条穿越青藏高原北缘阿尔金断裂带中段的大地电磁测深剖面。野外采集的原始数据时间序列经过一系列先进的精细处理手段的处理，最终得到了平均周期范围为0.003-20000秒的高质量张量阻抗数据。进一步的数据维性分析表明该地区的大地电磁测深数据普遍具有较好的二维性，适用于二维反演，并在此基础上确定区域构造走向方向为北东70°。据此，将剖面数据旋转至区域构造走向方向并进行了二维反演。在二维反演的基础上还开展了三维反演研究以进一步约束二维反演所得的电性结构模型并定性地探讨剖面旁侧的一些主要电性特征。在最终所得的电性结构模型中反映出青藏高原北缘的中下地壳分布有高导层，可能是由于局部熔融及含盐水流体共同作用下所形成的。而塔里木块体下方的电性结构则整体表现得非常高阻，对应着稳定的前寒武结晶基底。位于阿尔金断裂带中段阿尔金山脉区间下方的岩石圈电性结构主要表现为一大规模南倾的高导体，可能指示了塔里木块体向南俯冲的痕迹。同时，这一电性特征还表明阿尔金断裂体系在这一区间是岩石圈尺度的断裂。这一高导体被解释为中下地壳范围内由于俯冲板片的去水作用所形成的流体相对富集的区域。这些源自地幔的流体沿着切穿岩石圈的阿尔金断裂系上涌，并与深部矿物发生蛇纹岩化作用，从而形成了阿尔金断裂带中段下方的低速-高阻的地球物理特征。