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小江断裂带系统深部物质运移机制及孕震环境:来自大地电磁阵列数据的证据

余年  王绪本  李德伟  李鑫  王恩慈  孔文新  李天阳  
【摘要】:位于青藏高原东南边界的小江断裂带系统构造运动强烈,是研究和检验高原物质运移模式及其构造响应的理想场所.研究基于横跨该断裂系统的宽频大地电磁和长周期大地电磁阵列观测数据,通过三维反演构建了岩石圈三维精细电性结构模型.模型显示,中上地壳走滑断裂之间存在三条明显的南北向高阻分界线,可能为峨眉山大火成岩省被新生代地壳构造活动破坏和改造的残留;中下地壳呈现显著的低阻特征,并向下延伸至上地幔深度.分析表明,中上地壳低阻体可以用含盐水流体和高导矿物质(如石墨、金属硫化物)共同来解释,而视无水矿物质中的结构水和部分熔融是下地壳和上地幔低阻可能的成因.基于区域内地震活动和电性结构的空间分布特征,可将小江地区地震分为构造地震、地表无活动断裂地震和无明显分布规律地震三类,主要由构造活动、流体运移和应力场调整等因素协同作用影响.研究认为地震与深部流体之间存在相互促进的关系:一方面,流体的存在可显著降低断裂带内的摩擦力,促进断裂运动,从而诱发地震;另一方面,地震活动和长期的走滑/剪切活动可产生热量并增强流体连通性,从而降低地壳强度,促进流体的运移.基于成像结果,认为小江断裂带系统现今深部构造活动呈现为中上地壳沿走滑断裂刚性挤出、中下地壳以地壳通道流方式塑性蠕动、上地幔存在上涌的复杂模式.结合前人研究成果,推测来自青藏高原的壳内弱物质流经川滇地块时受到峨眉山古地幔柱活动改造的岩石圈和华南地块阻挡,沿小江断裂带系统转向西南方向,穿过红河断裂带后进入印支地块.

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