青藏高原东北缘六盘山地区岩石圈精细结构与逆冲推覆构造变形的深部过程

The NS-striking Liupanshan thrust fault is located in the northeastern margin of the Tibetan Plateau. The rigid Ordos Basin is situated in the east of the Lliupanshan. The Liupanshan thrust belt possesses complicated tectonic evolution due to the ongoing India-Eurasia collision and resulting uplift and thus lateral extrusion of the Tibetan Plateau since Cenozoic. In this project, the completed 165 km-Long deep seismic reflection profile and 400-long seismic refraction profile will be applied as the major data to reveal the detailed lithospheric structure. In order to study the regional deformation history, structural restoration will be carried out with an integration of surface structures, drill well data and seismic reflection profile. Integrated studies will contribute to understanding the thrust-napping processes of the Liupanshan fault zone in a lithospheric-scale. In addition, results of this research will provide constrains upon the tectonic evolution of the NE Tibetan Plateau, as well as the tectonic response between the Tibetan Plateau and the rigid Ordos block to the ongoing India-Eurasia collision.

近乎于南北走向的六盘山逆冲推覆构造带位于青藏高原东北边界，鄂尔多斯盆地位西部。由于受新生代以来印度－欧亚板块碰撞造成的青藏高原隆起及其沿北东方向扩展的影响，六盘山逆冲推覆构造带构造发育，活动复杂。本项目拟以已完成的跨越六盘山逆冲推覆断裂带总计约165km的深反射地震剖面和约400km 宽角反射与折射地震资料为基础，揭示岩石圈精细结构并结合地表地质和测井资料编制构造平衡剖面，综合研究六盘山逆冲推覆构造变形的深部过程，探讨青藏高原东北缘的构造演化史及其与鄂尔多斯刚性块体之间岩石圈尺度的相互作用关系。

六盘山逆冲推覆构造带位于青藏高原东北边界、鄂尔多斯盆地西缘，在地形上呈现出近南北向展布。新生代以来，由于受印度-欧亚板块碰撞的影响，青藏高原物质发生侧向逃逸。在青藏高原东北缘，青藏高原物质的北东向逃逸收到鄂尔多斯刚性块体的阻挡，在二者的边界地带，即六盘山构造带附近产生构造响应，造成六盘山逆冲推覆构造带构造发育，活动复杂。本项目主要依据前期所获得的165km长深地震反射剖面，并结合在此区域所获得的航磁数据资料以及地质踏勘资料进行该地区地壳结构的综合解释。研究结果表明（1）六盘山地区底部存在巨厚沉积物；（2）六盘山地区西侧存在岛弧性火山岩，东侧存在鄂尔多斯盆地结晶基底；（3）地壳缩短是造成六盘山地区构造隆起的主要原因；（4）青藏高原隆起已扩展至六盘山断裂带以东地区，到达小关山附近；（5）青藏高原物质生长在六盘山地区存在地壳解耦过程；（6）六盘山地区低缓的高程变化可能主要由于沉积物重力坍塌的原因造成。除此之外，在本项目的资助下，申请人还对青藏高原东缘地区进行了详细的地质踏勘，并获得了高分辨率ALOS-PALSAR卫星数据。结合前期所获得的横跨龙门山断裂带的310km长深地震反射剖面资料和详细的重磁数据资料处理分析，研究小组认为（1）青藏高原东缘隆起和扩展伴随了地壳尺度的变形，而且龙门山断裂带代表了高原扩展的东部边界；（2）地壳缩短变形，而非地壳流模式，是青藏高原东部和东北部边界隆起或扩展的主要推动力；（3）龙日坝断裂带，而非龙门山断裂带代表了扬子板块结晶基底的西边界。青藏高原东缘和东北缘各构造单元构造属性的研究将有助于我们更好的了解这两个地区对于青藏高原隆升的构造响应，以及青藏高原构造生长在东缘和东北缘的过程和构造差异。