青藏高原東南緣演化過(guò)程的動(dòng)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(guò)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(zhēng)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(dòng)，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(gè)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(shí)針旋轉(zhuǎn)。其三:青藏高原東南緣構(gòu)造活動(dòng)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(duì)青藏高原-四川盆地邊緣建立了解析模型和數(shù)值模型來(lái)模擬龍門山的隆升過(guò)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(shí)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(duì)其運(yùn)動(dòng)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(duì)于通道流得模擬都存在與事實(shí)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(shí)，邊界上的地形梯度越大，通過(guò)實(shí)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(guò)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(guò)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?yàn)樗拇ㄅ璧叵碌貧ふ硿禂?shù)大，物質(zhì)流動(dòng)收到阻礙。在隆升過(guò)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