西藏高原错那-沃卡裂谷带与邻区岩石圈电性结构研究

On southern Tibetan Plateau, a series of north – south trending grabens and rifts.are distributed from west to east, which are closely related to the lithospheric conductivity structure across it. Located on the eastern side of the plateau, Cona - Oiga rift is relatively younger and the lithospheric conductivity structure across it may provide significant information about the formation mechanism of the rift. Magnetotellurics (MT) method, using the natural electromagnetic field as source, can provide the interior conductivity structure of the whole lithosphere effectively. An E-W trending MT profile is proposed to be deployed across the Cona - Oiga rift on southern Tibetan Plateau. Both 2D and 3D inversion of the MT data will be operated to derive the conductivity model and the rheological structure across the rift. Interpretation of the conductivity model will be made in combination with other geophysical and geological results. This study will provide new evidence and constraint for the formation mechanism of the rift from the perspective of electrical properties.

在西藏高原南部，从西到东分布着一系列近似南-北走向的地堑和裂谷带，这些南北向构造与岩石圈的电性结构密切相关。其中，位于高原东侧的错那-沃卡裂谷带形成年代较新，研究错那-沃卡裂谷带与邻区的岩石圈电性结构对正确理解裂谷带的形成机制具有重要意义。使用天然场源的大地电磁测深方法能够有效反映地球内部介质的电性结构，可以实现对岩石圈电性结构由浅到深的探测。本项目拟在西藏高原南部横穿错那-沃卡裂谷带布设一条近东-西向的大地电磁测深剖面，通过综合对比大地电磁测深数据的二维反演与三维反演结果得到研究区域可靠的电性结构模型，并据此得到裂谷带及其邻区的流变结构。结合其他地质与地球物理资料对主要电性特征进行解释，为研究裂谷带的形成机制从电性角度提供新的认识。

印度大陆与欧亚大陆长期以来的碰撞挤压在高原南部形成了令人瞩目的近南北走向裂谷带，为了研究这些南北向裂谷带的形成机制，项目申请人在前期工作中提出低粘度的中、下地壳可能在印度岩石圈板片发生撕裂的动力背景下发生局部形变，在上地壳底部产生拖曳从而形成亚东-谷露裂谷带。然而该地球动力学模型是否能用于解释西藏高原南部其他裂谷带的形成机制，这就需要对亚东-谷露裂谷带东侧的错那-沃卡裂谷带进一步开展研究。我们在特提斯喜马拉雅地块内穿过错那-沃卡裂谷带的主体部分沿着东西方向布设了大地电磁测深数据，得到裂谷带及其邻区的三维岩石圈电性结构模型。发现，雅拉香波穹窿在地壳浅部表现为高阻体，中地壳深度为大尺度高导电异常体；裂谷带与地壳内大尺度高导电异常体的对应关系在雅鲁藏布江南侧依然存在；裂谷带的上、中地壳具有较高的纵向积分电导值，具有足够低的粘度，受到印度岩石圈板片高角度俯冲或拆沉的影响发生局部形变，导致在上地壳形成裂谷带。错那-沃卡裂谷带的形成机制可能与雅江北侧的亚东-谷露裂谷带存在差异，原因可能为在雅江南侧由于印度岩石圈板片的俯冲深度较浅，部分熔融主要发生在上地壳和中地壳内。