青藏高原東南緣演化過程的動力學(xué)模擬.pdf

1、青藏高原的大規(guī)模隆升起源于～50Myrs印度板塊向歐亞板塊的洋陸俯沖轉(zhuǎn)換為陸陸碰撞，之后持續(xù)擠壓歐亞板塊。在這一過程中，青藏高原南部經(jīng)歷了顯著的地殼縮短增厚，從而形成了很高的地形，但是在青藏高原其他區(qū)域，特別是高原邊緣的隆升機(jī)制還存在很多爭議。在印度板塊的擠壓下，現(xiàn)在青藏高原中部上地殼在東西方向處于明顯的拉伸狀態(tài)，物質(zhì)呈現(xiàn)向東的移動，并從東部邊緣擠出。青藏高原的東南緣作為物質(zhì)的主要流出通道，具有三個典型特征。其一:青藏高原物質(zhì)在東部邊緣

2、受到了四川盆地的阻礙，在青藏高原-四川盆地邊緣形成了非常陡峭的地形，在100km以內(nèi)從～4500m下降到～500m。其二:青藏高原物質(zhì)流在四川盆地分成兩支，一支流向華北地區(qū)，另一支流向華南地區(qū)，流向華南地區(qū)的物質(zhì)繞著喜馬拉雅東構(gòu)造結(jié)順時針旋轉(zhuǎn)。其三:青藏高原東南緣構(gòu)造活動強(qiáng)烈，斷層廣泛分布，大地震多發(fā)。
　　為了解青藏高原東南緣的地質(zhì)演化，我們針對青藏高原-四川盆地邊緣建立了解析模型和數(shù)值模型來模擬龍門山的隆升過程，并確定四川盆地

3、巖石圈粘滯系數(shù)分布以及應(yīng)力和應(yīng)變率的變化。同時我們正在著手建立川滇地區(qū)的三維數(shù)值模型，試圖探討青藏高原及其東南緣的淺地表構(gòu)造對其運動的影響，并建立這一區(qū)域的地殼地幔耦合模式。下地殼通道流理論可以很好的解釋青藏高原東部邊緣的隆起，但是前人的解析模型對于通道流得模擬都存在與事實明顯不符的地方，因此我們建立了新的模型，通道厚度隨著物質(zhì)的流入而增加。我們的解析模型結(jié)果表明，下地殼粘滯系數(shù)越大時，邊界上的地形梯度越大，通過實際地形的約束，四川盆地

4、下地殼的粘滯系數(shù)為1022Pas，是前人研究結(jié)果的10倍。在解析模型的基礎(chǔ)上，我們考慮更多可能影響演化過程的因素，建立數(shù)值模型。數(shù)值模型采用解析模型關(guān)于下地殼粘滯系數(shù)的結(jié)果，進(jìn)一步確定四川盆地上地殼的粘滯系數(shù)為1024Pas，巖石圈地幔粘滯系數(shù)為1023Pas。隆升過程中，應(yīng)力和應(yīng)變率在隆升前緣很大，在其他區(qū)域較小，因為四川盆地下地殼粘滯系數(shù)大，物質(zhì)流動收到阻礙。在隆升過程中，龍門山區(qū)域上地殼中的應(yīng)力狀態(tài)可能經(jīng)歷了從拉伸到壓縮的轉(zhuǎn)變，這