青藏高原东缘重力场及其变化的多尺度分析研究

来源 :中国地震局地震研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jayleardutt
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新生代以来印度-欧亚板块的剧烈碰撞使得青藏高原急剧隆升,地壳增厚并发生南北向缩短和东西向挤出运动。在青藏高原东缘,向东运动的物质受东部阿拉善、鄂尔多斯、华南等坚硬地块的阻挡,相互作用下形成了近南北向的复杂构造带,称为南北构造带,因其地震分布密集且强度大而又称为“南北地震带”。因此,研究青藏高原东缘地壳结构、物质运移特征,对认识青藏高原东缘构造活动机制、揭示该区域地震孕育机理具有重要的科学意义,有助于区域防震减灾能力的提高。本文利用小波多尺度分析方法对青藏高原东缘重力场及其变化进行了分解,得到了不同尺度、不同深度上的布格重力异常与流动重力变化子集,从“动、静”两个角度研究了青藏高原东缘的地壳结构、物质运动及其孕震环境。基于全球重力场模型WGM2012数据,对青藏高原东缘静态重力场进行5阶小波多尺度分解,结果表明:1)2、3阶小尺度重力异常主要体现了上,中上地壳形变信息,反映了该地区的强震主要发生在高重力梯度带和活动地块边界上,对比分析各尺度重力异常,发现地震孕育不仅受控于中、上地壳断裂地块构造,也与深部地壳密度变化有关,这种地壳深浅部相互作用的动力学过程可能是该地区地震孕育的重要条件;2)4阶中尺度重力异常显示了塔里木盆地与祁连块体夹持的陇中盆地存在一个低布格重力异常圈闭,正好处于龙首山断裂,祁连山北缘断裂上,推测该处正在处于质量亏损状态;松潘-甘孜地块东南角存在一个高负布格重力异常圈闭,与巴颜喀拉地块地壳中存在着较厚的低速、低阻层观测结果相一致,推测可能与该地块东部岩石圈厚度大、下地壳温度较高、中下地壳部分岩体在高温下熔融有关;在攀枝花地区存在一个高正布格重力异常圈闭,推测可能是在攀西古裂谷时期深部高密度物质上涌过程中在中下地壳的物质残留所致;3)5阶大尺度重力异常显示在川滇菱形块体呈区域性负重力异常,可能为青藏高原东缘“下地壳流”的存在提供支持证据。对青藏高原东缘2015~2020年的重力场变化数据进行了4阶多尺度分解,结果表明:1)各年际尺度下的一阶小波细节主要反映了青藏高原东缘地表及沉积层的物质堆积,基本上不含该地区的地质构造信息;2)各年际尺度下的二阶小波细节主要反映了青藏高原东缘的上地壳物质运移和密度结构扰动,其正负重力变化转换带基本上和青藏高原东缘的块体边界和活动断层的走向相一致;3)各年际尺度下的三阶小波细节较好地反映了青藏高原东缘中地壳的物质向东运移以及龙门山地区的隆升,还能反映出2017年九寨沟Ms7.0地震的同震效应以及震后的物质调节作用;4)各年际尺度下的四阶小波细节较好地反映了青藏高原东缘下地壳大尺度的地质构造活动信息,某些年际尺度下的细节信息较好的吻合了“下地壳流”模式,体现了印度板块与欧亚板块的碰撞导致青藏高原隆升这一大尺度的地质构造活动信息。
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