青藏高原南缘主碰撞带日喀则-普兰地区岩石圈精细结构与构造变形的深部过程

Ongoing India-Eurasia collision has not only constructed the present high elevation of the Tibetan Plateau but has probably inserted strong influence to the Tibetan Plateau that has caused lateral extrusion along several large-scale strike-slip faults. The exact mechanism, however, remains controversial. This project aims at carrying out an integrated analysis to study the deep geodynamics behind. The steps first include an integrated analysis on the long deep seismic reflection lines that respectively cuts through the western Yarlung-Zangbo suture zone (Pulan region) and the central Yarlung-Zangbo suture zone (Xigaze region) to document the crustal structure of the dominant collision zone between the Indian plate and the Eurasian plate in a larger context. Combined with previous studies in lithospheric architecture from receiver function studies and tomography, the results will present a fine crustal/lithospheric architecture beneath the dominant collision zone from west to the east. Together with previous studies in petrology/geochronology of the tectonic units in southern Tibet, this project will provide sufficient data support to studies of deep geodynamics that mostly controls the tectonic evolution of the Tibetan Plateau since ~ 15Ma.

本项目以青藏高原南缘主碰撞带横跨雅鲁藏布江缝合带西段和中部的三条分别长约120km、102km和60km的深地震反射剖面为基础，进行反射地震资料的特别处理，以揭示主碰撞带从西侧普兰至中间日喀则地区的地壳精细结构。对反射地震资料进行地壳结构构造格架图像识别处理和线条图处理以及莫霍震相近垂直识别处理。同时利用研究区内所搜集到的宽频带接收函数成像、并结合地表构造填图和地壳构造格架图像以及线条图对测线进行更大尺度范围内的岩石圈几何结构综合解释。结合其它地球物理资料和地质资料，以及前人研究所获得的青藏高原南缘主碰撞带各构造单元年代学、岩石学/地球化学结果，为揭示青藏高原南缘主碰撞带深部构造变形样式、并探讨青藏高原南缘~ 15Ma以来构造演化深部过程提供数据支持。

本项目以青藏高原南缘主碰撞带横跨雅鲁藏布江缝合带西段和中部的三条分别长约120km、102km和60km的深地震反射剖面为基础，进行反射地震资料的特别处理，以揭示主碰撞带从西侧普兰至中间日喀则地区的地壳精细结构。对反射地震资料进行地壳结构构造格架图像识别处理和线条图处理以及莫霍震相近垂直识别处理。同时利用研究区内所搜集到的宽频带接收函数成像、并结合地表构造填图和地壳构造格架图像以及线条图对测线进行更大尺度范围内的岩石圈几何结构综合解释。结合其它地球物理资料和地质资料，以及前人研究所获得的青藏高原南缘主碰撞带各构造单元年代学、岩石学/地球化学结果，研究结果揭示了青藏高原南缘主碰撞带深部构造变形样式、主要获得的主要成果是青藏高原南缘存在幕式岩浆作用所带来的新生地壳物质增生，而该增生过程主要受控于新特提斯洋俯冲回撤、断离以及随后的软流圈物质上涌。在取得藏南幕式岩浆作用认识基础之上，该课题研究还认为（1）幕式岩浆作用加速了印度-欧亚板块主碰撞带全地壳尺度相互物质交换，从而发生了热量的向南运移。该过程引发北喜马拉雅构造带深熔作用的同时减弱了北喜马拉雅构造带地壳机械强度，从而使中上地壳物质的双冲构造回返主要表现为短波长背型堆垛结构，并垂向增厚了俯冲印度地壳厚度。同时，背型堆垛构造形变过程所导致的北喜马拉雅穹隆带的加速出露给主碰撞带区域上地壳顶部带来北向的构造挤压推覆作用，最终使主碰撞带区域在北喜马拉雅穹隆区域以北展现为统一的后展式顶板逆冲推覆结构构造；（2）联系当前已探明的冈底斯岩浆带巨型斑岩成矿系统和低温热液铅锌矿床位置（88.5°E），以及喜马拉雅成矿带东段（92°E）所发现的厚大矽卡岩型铍-锡-钨稀有金属矿体，研究结果揭示印度-欧亚板块主碰撞带87°E以东区域成矿潜力巨大，可以是特提斯构造域未来探矿研究的重点关注区域。