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喜马拉雅东构造结及东南缘壳幔地震波速各向异性:石榴辉石岩-橄榄岩变形机制与流变学解耦

张波 黄保有 张进江 苏哲 刘一多 王厚起 王洋 岳雅慧 王水石 刘佳宁

张波, 黄保有, 张进江, 等, 2025. 喜马拉雅东构造结及东南缘壳幔地震波速各向异性:石榴辉石岩-橄榄岩变形机制与流变学解耦. 地质力学学报. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025100
引用本文: 张波, 黄保有, 张进江, 等, 2025. 喜马拉雅东构造结及东南缘壳幔地震波速各向异性:石榴辉石岩-橄榄岩变形机制与流变学解耦. 地质力学学报. DOI: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025100

喜马拉雅东构造结及东南缘壳幔地震波速各向异性:石榴辉石岩-橄榄岩变形机制与流变学解耦

doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2025100
  • 摘要:   本次研究聚焦喜马拉雅东构造结及东南缘这一青藏高原物质东向扩展的关键区域,以哀牢山-红河剪切带及邻区下地壳石榴辉石岩(27-44 km)和岩石圈地幔尖晶石二辉橄榄岩(50-78 km)为对象,综合利用岩相学、显微构造分析、晶体优选取向(CPOs)测量、变质-变形温压计算及全岩地震波速模拟等手段,系统构建了该区岩石圈地震波速与各向异性模型,旨在揭示高原东南缘壳幔地震波速各向异性及壳幔流变学特征。研究揭示:(1)下地壳石榴辉石岩中石榴石呈现刚性旋转变形,透辉石以位错蠕变为主导;岩石圈地幔橄榄石发育A型(高温低压简单剪切)和AG型(熔体参与)CPOs模式,顽火辉石与透辉石亦以位错蠕变为主;反映下地壳和岩石圈地幔经历多期塑性变形与静态重结晶过程。(2)地震波速分层特征显著:石榴辉石岩Vp为8.01-8.07 km/s,Vs为4.54-4.57 km/s,各向异性较弱(AVp=0.6-1.4%,AVs=0.7-1.1%);尖晶石二辉橄榄岩Vp为8.03-8.08 km/s,Vs为4.60-4.61 km/s,各向异性显著增强(AVp=3.8-8.0%,AVs=3.0-6.6%)。(3)波速主控因素分析表明,石榴辉石岩波速主要受石榴石含量控制,各向异性与透辉石含量相关;二辉橄榄岩波速由镁橄榄石含量主导,顽火辉石/透辉石起到“稀释/消减”作用,且矿物组构强度显著影响各向异性。(4)垂向波速模型呈阶梯式增长:自中地壳至岩石圈地幔,依次为云母片岩(Vp=6.12-6.46 km/s)、花岗闪长岩(Vp=6.69-6.78 km/s)、斜长角闪岩(Vp=6.30-6.69 km/s)、石榴辉石岩(Vp=8.01-8.07 km/s)和尖晶石二辉橄榄岩(Vp=8.03-8.08 km/s),其中角闪岩层(Vs=3.59-4.01 km/s)是壳幔波速跃变的关键界面。结合地球物理数据,推测中下地壳角闪岩层与部分熔融体是地壳各向异性的主要来源,岩石圈地幔各向异性指示软流圈上涌驱动的物质“流变”,并呈现出显著的壳幔解耦特征。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2025-07-31
  • 修回日期:  2025-09-18
  • 录用日期:  2025-09-18
  • 预出版日期:  2025-09-18

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