青藏高原北部壳幔结构与动力学过程

樟木-茫崖剖面横跨青藏高原南北，其南段（樟木-双湖）的探测研究发现了印度岩石圈向北俯冲(包括俯冲的角度和深度)的确凿证据，同时，也折射出重要的科学问题需要该剖面北段回答。"青藏高原北部壳幔结构与动力学过程"研究将继续完成该剖面的北段，即双湖-茫崖剖面的高密度宽频带流动台阵观测。利用P波接收函数确定地壳的速度结构、Moho深度、地壳物质成分以及上地幔间断面的横向变化；利用S波接收函数确定岩石圈底部边界（LAB）；利用剪切波分裂获得地壳上地幔物质的各向异性参数，进而推断物质的流变特征；利用体波与面波成像获得地壳上地幔的速度分布特征；结合已有的研究成果综合分析，主要回答三个关键问题：①高原北部壳内低速层是否存在? ②亚洲岩石圈地幔是否向南俯冲到青藏高原之下? ③目前发现的高原北部高温、低速的岩石圈地幔是西藏的，还是来自亚洲的？

羚羊计划-I,II获得了印度岩石圈向北俯冲于青藏高原之下(包括俯冲的角度和深度)的确凿证据，但对于高原北部壳内低速层是否存在? 亚洲岩石圈地幔是否向南俯冲到青藏高原之下? 以及所发现的高原北部高温、低速的岩石圈地幔是西藏的，还是来自亚洲的等问题仍悬而未决。针对上述科学问题，“青藏高原北部壳幔结构与动力学过程”研究在高原北部先后完成了横跨阿尔金山和祁连山的宽频带地震剖面，获得了约520GB的高质量的地震数据。利用P 波接收函数确定了地壳的速度结构、Moho 深度、地壳物质成分以及上地幔间断面的横向变化；利用S 波接收函数确定了岩石圈底边界（LAB）；利用剪切波分裂获得了地壳与上地幔物质的各向异性参数，进而推断物质的流变特征；利用体波与面波成像获得了地壳上地幔的速度分布特征。为了确定高原北缘的地球动力学条件完成了高原北缘壳幔结构与动力学综合研究，建立了青藏高原与中国西北部盆山体系的有机的构造联系。综合研究获得以下结论：1）印度板块和亚洲板块在青藏高原之下的碰撞边界是沿塔里木盆地西缘到喜马拉雅东构造结一线；2）在高原的北部和东部发现一个特殊的岩石圈区域，它夹持于印度板块与亚洲板块之间，具有高温、低速、高Sn波衰减和地震各向异性，在南北挤压的应力背景下该岩石圈整体向东运动；3）青藏高原的地壳缩短在高原南部通过印度地壳向亚洲地壳之下俯冲实现调节，在高原北部为均匀的地壳增厚所吸收；4）青藏高原西部海拔较高、地形起伏强烈的原因是有较坚硬的岩石圈地幔的支持，而高原北部和东部岩石圈地幔较软，故地形相对平坦、较低；5）青藏高原东西向构造差异（尤其是西藏板块的存在）是造成塔里木盆地顺时针旋转的重要动力因素。