近日，我校地球物理學(xué)在讀博士生陳月為第一作者、包乾宗教授為通訊作者，南方科技大學(xué)陳曉非院士為共同作者，在國(guó)際知名地球物理學(xué)期刊《Tectonophysics》（中科院2區(qū)）發(fā)表題為“3D azimuthal anisotropy model reveals crust-mantle deformation in the northeastern Songpan-Ganzi Block and adjacent regions”的科研成果。

松潘-甘孜東北部及鄰區(qū)位于青藏高原、華南板塊與鄂爾多斯地塊的構(gòu)造交匯處。新生代以來(lái)，印度板塊與歐亞板塊的持續(xù)碰撞引發(fā)了青藏高原的隆升與擴(kuò)展。作為高原東向擴(kuò)展的前緣地帶，松潘-甘孜東北部的巖石圈變形機(jī)制一直備受關(guān)注。

明確介質(zhì)隨深度的變形特征，是揭示區(qū)域變形機(jī)制的關(guān)鍵。本次研究整合了喜馬拉雅二期密集臺(tái)陣(ChinArray-Himalaya II)記錄的遠(yuǎn)震事件與背景噪聲的面波頻散數(shù)據(jù)，獲得了高分辨率的巖石圈(5-110 km)三維S波速度與方位各向異性結(jié)構(gòu)。

圖1. 地質(zhì)構(gòu)造背景

圖2. 頻散曲線(xiàn)及每周期對(duì)應(yīng)的頻散數(shù)

圖3. 松潘-甘孜東北部及鄰區(qū)的地形、S波速度和方位各向異性結(jié)構(gòu)的三維圖

結(jié)果顯示，松潘-甘孜東北部與西秦嶺造山帶上地幔存在的低速異常可能與軟流圈的熱侵蝕和局部上涌有關(guān)。在松潘-甘孜東北部，地殼快波方向以NW向?yàn)橹?，反映地殼為整體縮短變形，但其上地?？觳ǚ较蜣D(zhuǎn)為NE向，且各向異性振幅顯著增強(qiáng)。研究認(rèn)為，該區(qū)上地幔在軟流圈活動(dòng)、青藏高原東北向擠壓及四川盆地阻擋的共同作用下，發(fā)生了顯著的NE向變形（圖3）。結(jié)合松潘-甘孜東北部較厚的地殼、低Vp/Vs、低密度等特征，認(rèn)為該區(qū)的中下地殼低速體可能是長(zhǎng)英質(zhì)地殼強(qiáng)烈變形的結(jié)果。在45km，低速體的方位各向異性表現(xiàn)出橫向不均一性，推測(cè)其在松潘-甘孜東北部的殼幔解耦變形過(guò)程中起到了緩沖作用。在西秦嶺造山帶，地殼到上地幔的快波方向均呈現(xiàn)一致的NW向，表明其巖石圈為垂直相干變形。相比之下，秦嶺造山帶中段和揚(yáng)子板塊北緣的巖石圈則以高速、弱各向異性為特征，顯示其構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，受青藏高原東擴(kuò)的直接影響較小。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2022YFC3003402)、國(guó)家自然科學(xué)基金(92155307、42474160)、陜西省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2021JM-156)、廣東省地球物理高精度成像技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(2022B1212010002)、深圳市深海油氣勘探技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(ZDSYS20190902093007855)及南方科技大學(xué)科學(xué)與工程計(jì)算中心的支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tecto.2025.231043

（審稿：歐陽(yáng)韜  網(wǎng)絡(luò)編輯：和燕）