中国西部陆-陆碰撞与俯冲的深部结构特点

摘要

本文介绍了最近完成的横跨青藏高原南北的普兰-民丰宽频带地震剖面(ANTILOPE-I给出了沿剖面的详细的壳幔结构。天然地震P波和S接收函数方法发现了印度板块向亚洲板块俯冲的证据，包括俯冲的深度、角度。而地震噪音成像方法又给出了沿剖面地壳的详细的结构与构造。将二者统一考虑，发现印度板块向亚洲板块之下的俯冲也是分层次的。在俯冲过程中，印度板块的地壳与地幔解耦，印度的地壳分层次地向亚洲的地壳层间插入，而印度的岩石圈地幔(可能包括下地壳的一部分)向亚洲的上地幔俯冲。沙雅-布尔津人工地震宽角反射、折射剖面所揭示的塔里木板块向天山之下的俯冲，以及普兰-民丰剖面(ANTILOPE-I所揭示的印度板块向亚洲板块之下的俯冲具有共同的特点，即俯冲并非整个岩石圈，而是岩石圈的地幔部分加之下地壳的部分物质，是以“层间插入与俯冲消减”的形式完成的，与洋-陆俯冲不同。两种俯冲形式的差别主要取决于两个碰撞体的物性差异:洋-陆俯冲是在较坚硬的海洋板块和相对较软的大陆板块之间发生的，而陆-陆俯冲是在相对较软的两个陆块间发生的。对于后者，一个大陆整体俯冲于另一个大陆之下是不可想象的。