藏北幔源火山岩区下的地震学结构及其动力学过程研究

新生代藏北钾质－高钾质火山岩，作为青藏高原岩石圈在特定地质条件下演化的产物，被认为是探索新生代以来青藏高原岩石圈物质组成、壳幔结构以及藏北高原隆升机制的重要窗口。这涉及到青藏高原形成与演化的地球动力学过程以及陆陆碰撞的地质响应，是获得开启大陆演化地球动力学的钥匙，藏北火山岩区探测是突破口。到目前为止该区还没有开展任何地球物理观测研究而缺乏该区下的深部结构特征，导致了其幔源成因的多种争议。布置30台宽频带流动台站，南北穿越该火山岩区和东昆仑构造带，北抵柴达木盆地南缘。通过该观测剖面探测，利用地震波层析成像技术和接受函数技术获取藏北火山岩区及其邻区下的地壳上地幔速度结构特征和剖面下的重要速度不连续界面的起伏变化特征，来研究其深部成因，进而探讨与之有关的青藏高原隆升过程的地质响应。本项研究是填补青藏高原研究之空白，具有原始自主创新的艰苦科学探索研究。

新生代藏北钾质－高钾质火山岩成因在青藏高原研究中地位突出，经过外近三年的艰苦野外工作和室内初步研究，对其成因有了初步认识，如下所述：.(1)六次野外工作，完成布置了63台宽频带流动台站, 南北穿越该火山岩区和东昆仑构造带，北抵柴达木盆地南缘，填补了青藏高原研究之空白。(2) 利用FMTT层析成像方法获得的羌塘中央隆起带下200 km 的深的地壳和上地幔三维P 波速度结构显示 羌塘中央隆起带的南北两侧块体的岩石圈速度结构明显不同.羌塘中央隆起带为一明显的具有缝合带性质的边界构造断裂带。(3) 利用格点层析成像方法获得藏北火山岩区下的深部结构特征显示，藏北火山岩源区深度不会超过130km，这与藏北高钾质火山岩地球化学分析结果较为一致。另一个特征则是，藏北火山岩形成并不是由于岩石圈地幔的拆层作用而是因南向俯冲在藏北高原之下的亚洲岩石圈地幔断裂作用所致。（4）对发生在区域内的地震震源资料分析结果显示，以东经84度为界分为两个地震活动区，即西昆仑地震活动区和藏北中部火山岩区．西昆仑区的地壳应力状态呈东西向伸展，而岩石圈地幔部分以南北汇聚为主，表明西昆仑区域下的地壳与岩石圈地幔应力状态是解耦的。而藏北中部火山岩区的地壳的主张应力场为NNE-SSW 的走滑和正断层性质的伸展，地壳与岩石圈地幔同处于伸展状态，表明藏北火山岩内部岩浆活动仍在继续。（5）布格重力异常之均衡改正分析显示，藏北钾质火山区具有高的区域均衡重力异常和较低的剩余均衡重力异常。这表明强烈的壳幔相互作用导致的藏北钾质火山岩区下的地壳和岩石圈地幔整体上物质亏损状态。剩余均衡重力异常图显示以84°E为界地壳上地幔物质剩余异常存在着东西明显差异。这与当今的地震活动性分析结果较为一致。(6)沿88.5°E实施的重震联合反演获得的密度结构特征显示，藏北高原下的岩石圈地幔具有低密度化特征。而北羌塘整体表现为一个低密度特征，特别是在下地壳尤为明显。(7) 格林样条插值算法和S变换在实际数据处理中取得了良好的效果。. 综合分析认为，在印度岩石圈地幔持续的北向俯冲作用下,亚洲岩石圈地幔大约新近纪时期发生了断离（Break-off）作用，使得岩石圈地幔活化，导致了藏北高原钾质火山大面积喷发，同时也致使北羌塘地体也受到了部分活化。项目周期内已发表中文核心8篇，接收的2篇（1篇英文），正在评审2篇，初稿2篇。