东喜马拉雅构造结及周围地区深部三维结构与动力学(EHS3D)-第二阶段

Deformation processes of the lithosphere is a key for studying the growth of the Tibetan Plateau.To understand the overal mass balance of the plateau during the collision of Indian and Eurasian plates, many models,such as block extrusion,continuous deformation and crustal flow,have been proposed.EHS3D project is gong to seek the answers of the question by a 3D deep structure model of the Eastern Himalayan Syntaxis and the surroundings.In the Phase I of the EHS3D project,two conductive channels,which were inferred to as the crustal flows in the mid-lower crust around the EHS, have been defined by MT+LMT measurements and a primary frame of the model has been established. This time we are applying the funds for the pahse II of the EHS3D.First,MT+LMT measurements on the entension of EHS3D-2,3 lines and a added line EHS3D-4 to see if any materials flow out from the northeastern margin of the plateau.Secondly,the continuity of the crustal flow from the central of the plateau is to be confirmed by the measurements along line EHS3D-5. Thirdly, to see how the eastern boundary controls the tectonics of the area and if there are any intrusions of the plateau materials into the Yangtz block,MT+LMT soundings along line EHS3D-7 will be carried out. Finally,a comprehensive 3D model will be made and the rheology of the lithosphere is to be explored.

岩石圈的变形方式是青藏高原动力学研究的关键问题之一,其中一个焦点就是要为高原生长过程中产生的大量剩余物质寻找合理的出路，为此人们提出了块体挤出、连续变形、地壳流等多种看法。EHS3D项目试图通过对东构造结及周围地区深部三维结构的研究来寻找上述问题的答案.本项目第一阶段的研究结果揭示出青藏高原东部存在两条环绕东构造结的中下地壳物质流,为三维模型的建立搭起了一个基本框架。本次申请的是EHS3D项目第二阶段的工作.首先, 延长EHS3D-2、3两条测线并增加EHS3D-4测线,求证是否有物质向东北方向流出；其次，通过EHS3D-5测线对地壳流与高原中部的连续性进行确认；第三，通过EHS3D-7测线探寻地壳流进入杨子块体的可能性，以控制东边界。最后，依据MT+LMT观测并结合地质等资料建立研究区的岩石圈三维结构，并研究其流变特性.

本项目是EHS3D研究的一部分（EHS3D-Phase II），主要任务是：（1）沿6条测线完成280个宽频大地电磁（MT）和109个长周期大地电磁（LMT）数据观测；（2）在观测数据的基础上开展青藏高原东部岩石圈深部三维结构的研究，论证地壳物质流的连续性。任务完成情况：截至到2018年，已完成MT测点393个（超额40%），完成LMT测点146个（超额34%）。超额观测的原因主要有两个，一个是近年来环境噪音增强，需要复测的点增多，第二个原因是根据研究的需要，在一些关键地方增加了测点。至此，EHS3D计划14年来（2004-2018）共执行了4个面上基金，2个重点基金和3个国际合作基金，共完成MT测点2064个，完成LMT测点603个，测区覆盖青藏高原东部及周围地区，面积约1500km(WE)×2000km(NS)。这些数据是我们研究青藏高原东部岩石圈结构与动力学的基础，是EHS3D研究目前取得的最重要的成果。对于第二项任务，本项目在执行的5年里取得了以下重要进展：（1）在理论上探讨了电流型畸变对MT三维反演的影响，通过加入畸变参数，提高了三维反演的质量和可信度；（2）通过RRMC技术的应用，有效增强了数据处理中对强噪音和近场干扰的压制能力，显著提高了数据处理的质量；（3）通过多条测线的二维反演和川滇西部区域性的三维反演，使我们加深了对青藏高原东部地壳物质流的认识，目前可以基本确认地壳流在川滇西部存在且连续分布，但其分布是一种复杂的、不均匀的、不规则的形态，其流向强烈受到岩石圈早期结构的控制，峨眉山岩体的存在改变了地壳流的流向和分布空间。需要指出的是，由于强噪音的出现和大规模三维反演的难度，完成EHS3D数据的统一处理、建立研究区完整的三维模型还需要更多时间。