青藏高原东北角岩石圈精细结构研究与构造变形的深部过程

GPS measurements indicate rapid lateral extrusion of the NE Tibetan Plateau, which causes active NE-directed crustal shortening and has initiated oblique shearing along the margins of NE Tibet. However, the Tibetan highlands terminated around 103°E longitude and topographic relief disappears to the northeastern corner. The exact reasons for this drop in elevation remain obscure due to widespread Tertiary sediments and Quaternary loess, which obscure details of the lithospheric structure. This project aims at carrying out an integrated analysis, including a 310 km-long deep seismic reflection line, together with a previously described 165 km-long deep seismic profile across the NE margin of Tibet, as well as the available gravity and magnetic data, to document the lithospheric structure and compile a balanced cross-section. Integrating the results with analysis of geochemistry and petrology in this area, as well as Neotectonic studies, the results of this study will provide spatial context for the neotectonic deformation of the NE corner of Tibet and help constrain the interplay of geologic and geodynamic processes affecting NE Tibet and adjacent regions.

GPS测量结果显示青藏高原东北缘正在经历快速的构造逃逸，结果导致了此地区北东向的地壳增厚以及边缘断裂带的走滑运动。然而，青藏高原东北角并没有表现出与高原其它地区一样的高海拔异常，而是大约以东经103°为界，东侧地区高程出现陡降。由于青藏高原东北角广泛存在的沉积物盖层，且缺少对此地区岩石圈精细结构的认识，我们对如何造成青藏高原东北角较低海拔的岩石圈深部活动构造成因并不清楚。本项目拟以已完成的跨越海原-西秦岭断裂带总计约310km长的深地震反射剖面为基础，结合前期研究所得到的跨越青藏高原东北边界六盘山褶皱带165km长的深地震反射剖面岩石圈结构构造解释成果以及研究区内所得到的卫星重力、磁力数据，揭示此地区岩石圈精细结构，并编制构造恢复平衡剖面。综合此地区的地球化学、岩石学研究以及新构造运动年代学研究，探讨青藏高原东北角的岩石圈变形模式以及与周缘构造块体之间岩石圈尺度的相互作用关系。

GPS测量结果显示青藏高原东北缘正在经历快速的构造逃逸，结果导致了此地区北东向的地壳增厚以及边缘断裂带的走滑运动。然而，青藏高原东北角并没有表现出与高原其它地区一样的高海拔异常，而是大约以东经103°为界，东侧地区高程出现陡降。由于青藏高原东北角广泛存在的沉积物盖层，且缺少对此地区岩石圈精细结构的认识，我们对如何造成青藏高原东北角较低海拔的岩石圈深部活动构造成因并不清楚。本项目以已完成的跨越海原-西秦岭断裂带总计约310km长的深地震反射剖面为基础，结合前期研究所得到的跨越青藏高原东北边界六盘山褶皱带165km长的深地震反射剖面岩石圈结构构造解释成果以及研究区内所得到的卫星重力、磁力数据，揭示此地区岩石圈精细结构。研究结果显示该地区以北西-南东展布的马衔山断裂带为边界，其两侧地壳呈现出不同的地壳结构。马衔山断裂带以北存在一中地壳尺度滑脱层，该滑脱层可持续向北延伸最终沿海原断裂带出露地表。同时，重磁数据显示该中地壳尺度滑脱层也可持续向东展布，并最终沿海原断裂带及其东侧的小关山断裂带出露地表。该断裂系控制了整个青藏高原东北角的构造响应。