青藏高原北缘构造转折带深部电性结构与物质迁移方式

青藏高原北缘新生代以来持续生长，阿尔金东段－祁连山北缘构成了青藏高原的北部边界，是研究高原隆升及边界变形样式的理想场所之一。本研究将以阿尔金东段－祁北缘为中心，分别横切阿尔金断裂带和北祁连构造带向两侧地块深入，开展以密集点距大地电磁测深（断裂附近点距<10km）的深部地球物理探测研究，采用多种解释手段互相结合、验证，获取关于测区岩石圈的精细电性结构；对阿尔金东段－祁连山北缘逆冲断裂及相关重要断裂构造的深部延伸形态、深部的现今结构状态等进行合理解释；再结合已有地质研究成果、实际地质调查等进行多学科的综合分析；进而研究地壳甚至上地幔深部物质状态，探讨深部物质状态与地壳表层变形的空间关系,揭示阿尔金断裂－祁连地块之间相互耦合深层背景、青藏高原北缘边界断裂样式及潜在活动性、深层物质迁移方式、青藏高原北缘持续生长与周缘地块的关系。

阿尔金断裂东段与祁连山西段交汇处存在左旋滑动速率突然变小的现象，二者之间存在构造样式转换。我们于2009－2011年间先后在跨过阿尔金断裂带不同部位、祁连山西段及邻近区域获得4条大地电磁测深（MT）剖面84个测点的数据。数据的频率范围总体在1000－0.00017 Hz，满足对研究区地壳－上地幔顶部的结构探测的需要。采用目前流行的大地电磁阻抗张量分解技术对区域电性主轴、区域阻抗张量进行提取，并利用多种二维反演技术、二维正演、三维反演技术对电性结构进行进一步确定。根据电阻率结构模型获得了以下几方面的地质认识：.1）关于阿尔金断裂的结构变化：沿阿尔金断裂带向东，分别有三条MT剖面（从西自东依次为L1、L2以及L4）切过该断裂带。从MT剖面L1到L2，阿尔金主断裂带表现为近垂直的电性分界带，但深部延伸随断裂东延减小了约15 km；阿尔金断裂带在剖面L1中表现出较为明显的花状构造特征，但在L2中，这种结构特征变得不再明显；L4剖面切过与阿尔金断裂东延可能有关的宽滩山－黑山断裂，但在上地壳层次没有表现出显著的电性分界特征。.2）关于青藏高原的北部边界：阿尔金断裂中段表现出岩石圈断裂的性质，是塔里木盆地与青藏高原之间的斜向板块边界。在跨过祁连山西侧的MT剖面L1和L2中，从北向南，在塔里木盆地之下的地幔岩石圈电阻率要高于青藏高原北部。在跨过祁连山北侧的MT剖面L4中，在宽滩山－黑山的下地壳－上地幔顶部发现有相对高阻的异常体，它们与对应的上地壳高阻体是分离的，推测是来自北部阿拉善地块冷的岩石圈物质。.3）关于祁连山西段的结构样式：从MT剖面L3到L4，在党河南山断裂带南侧的地壳高阻层比较稳定，高阻层厚度达到30 km，推测为与逆冲推覆作用有关的厚皮构造。而在大雪山断裂以及祁连山北缘断裂带附近则具有一致的复杂电性结构特征，中上地壳高、低阻体横向上不连续，这与地质上推测的叠瓦状逆冲构造对应。.4）对青藏高原北部动力学的认识：电性结构揭示的阿尔金断裂向东切割深度变浅与其走滑速率向东递减是一致的。而沿阿尔金断裂以及柴北缘－祁连山南缘下地壳软弱层的存在，可以使走滑速率在主要的断裂带间发生传递。在祁连山内部的NWW向平行山系均收敛于阿尔金断裂带，它们除了具有逆冲特征外，还依然具有左行走滑的运动分量，与之对应的逆冲断裂的产状向北逐渐变缓，向深部可能收敛于祁连山南部的下地壳高导体。