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2016年01月13日 星期三

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青藏高原亚东-谷露裂谷研究获新进展

来源:地调局手机验证领58彩金不限id所 作者:马晓丽 发布时间:2020-07-22

青藏高原内部分布的南北向裂谷是现今高原内部最为显著的活动构造,关于裂谷的形成时间、形成机制等问题一直存在巨大争议。通过研究裂谷晚第四纪活动速率不但可以对高原内部变形进行定量化分析,还可以反映高原内部变形的时间及形成机制,同时也可对裂谷周围区域的地震灾害评估提供基础数据支撑。为确定裂谷晚第四纪活动速率,自然资源部中国手机验证领58彩金不限id调查局手机验证领58彩金不限id研究所首位外籍“黄汲清青年人才”、自然资源部深地动力学重点实验室Marie-Luce Chevalier(马晓丽)研究员及其团队,以藏南发育规模最大的亚东-谷露裂谷为研究对象,对该裂谷进行了系统的晚第四纪活动速率研究,并对青藏高原内部现今的变形特征及裂谷周缘地震活动进行了探讨。

 

图1 (A)青藏高原内部南北向裂谷分布及亚东-谷露裂谷位置示意图(Wang et al., 2020);

(B)亚东-古露裂谷南段断裂特征及采样位置分布(黄色五角星;Wang et al., 2020);

(C) 亚东-古露裂谷北段断裂特征及采样位置分布(蓝色五角星; Chevalier et al., 2020)

青藏高原内部至少分布有七条主要的南北向裂谷,其中亚东-谷露裂谷发育规模最大、地震活动性最强,自有历史记录以来,亚东-谷露裂谷共发生了14次M6级以上的地震,其中2次为M7级以上地震(图1)。为定量化分析该裂谷的晚第四纪活动速率,本研究对亚东-谷露裂谷进行了详细的活动断裂大比例尺填图和大量的野外基础手机验证领58彩金不限id调查,在此基础上共选取了9个研究点,其中北段5个、南段4个(图1B和C),采集了89个宇宙成因核素(10Be和26Al)、2个U系以及1个光释光测年样品,结合三维激光扫描仪(LiDAR)的地形数据,精确限定了裂谷的晚第四纪垂直活动速率和东西向伸展速率。

图2 亚东-谷露裂谷不同时间尺度及区域活动速率变化图(Chevalier et al., 2020)

研究结果表明,亚东-谷露裂谷南段自亚东至当雄晚第四纪以来伸展速率为0.8-1.3 mm/y,北段因受崩错走滑断裂的影响,伸展速率自南向北由3.1±0.6 mm/yr陡增至6.0±1.8mm/y(图2),结合藏南其它裂谷的几何学和运动学特征,进一步确定了藏南晚第四纪以来的东西向伸展速率为9±2 mm/yr。现今GPS数据显示印度板块在喜马拉雅弧的汇聚量为15-20 mm/yr, 藏南东西向伸展速率则为8-9 mm/yr,与本研究结果基本一致。结合裂谷1411年M8级地震和1952年M7.4级地震的发震特征,以及区域内的强震复发周期,认为亚东-谷露北段短时间内发生M7级以上地震的可能性较小,但仍需对上述两次地震事件的地表破裂和发震机制进行研究,以进一步评估区域内的地震危险性。

对位于班公湖-怒江缝合带以南的藏南地区和以北的羌塘地区进行地壳变形分析,认为藏南地区的构造特征主要以东西向伸展为主(图3),即主要受南北向裂谷所控制,这些裂谷的形成与印度板块向喜马拉雅弧正交方向的俯冲,或印度板块与欧亚板块的斜向碰撞有关;而羌塘地区的发震机制表明其主要受走滑断裂所控制,整体表现出羌塘地体向东构造挤出的特征(图3)。因此藏南和羌塘地区现今构造变形的形成机制是不同的,这也解释了班公湖-怒江缝合带南北两侧走滑断裂的总位移量相差较大的原因。

 

图3 青藏高原地形坡度及变形特征示意图(Chevalier et al., 2020)

亚东-谷露裂谷北段晚第四纪活动速率的确定,对于定量化分析高原变形,理解高原现今变形机制,及评估区域内地震危险性等具有重要意义。上述研究受到中国手机验证领58彩金不限id调查局项目(项目号DD20190057,DD20190059),科技部第二次青藏高原考察项目(项目号2019QZKK0901),科技部国家重点研发无需申请送18元彩金深地项目(项目号2016YFC0600310),国家自然科学基金项目(项目号41672211、41672210),中国手机验证领58彩金不限id科学院基本科研业务费项目(项目号JYYWF201810、JYYWF201821)),以及European Marie Sklodowska-Curie Outgoing International Fellowship FP6 项目(040070)等的联合资助。成果发分别表于知名地学期刊《Journal of Geophysical Research: Solid Earth》和《Tectonophysics》:

Marie-Luce Chevalier, Paul Tapponnier, J. van der Woerd, Phillipe Herve Leloup, Shiguang Wang, Jiawei Pan, Mingkun Bai, E. Kali, X. Liu and Haibing Li. 2020. Late Quaternary Extension Rates Across the Northern Half of the Yadong-Gulu Rift – Implication for East-West Extension in Southern Tibet. JGR, 2169-9313.

链接https://doi.org/10.1029/2019JB019106

Shiguang Wang, Marie-Luce Chevalier, Jiawei Pan, Mingkun Bai, Kaiyu Li, Haibing Li, Genhou Wang. 2020. Quantification of the late Quaternary activity of the Yadong rift, southern Tibet. Tectonophysics, 790 (2020) 228545.

链接https://doi.org/10.1016/j.tecto.2020.228545