重震联合反演揭示青藏高原岩石圈密度结构

重震联合反演揭示青藏高原岩石圈密度结构

青藏高原是地球上最年轻、最高大的高原，其独特的地质结构和演化历史一直吸引着科学家们的关注。最近，来自华中科技大学、中国地质大学等机构的研究团队通过重力和地震数据的联合反演，揭示了青藏高原岩石圈的密度结构特征，为理解高原的地质演化提供了新的视角。

研究方法与数据处理

研究团队采用了重力和面波相速度数据的联合反演方法，通过对比模拟实验结果，发现面波相速度反演结果的横向分辨率在青藏高原东部达到1°，中部达到1.5°，西部低于2°，而重震联合反演结果的分辨率在青藏高原中西部均能达到1°。这种高分辨率的反演结果为揭示青藏高原的地质结构提供了有力支持。

图 1：联合反演流程图

青藏高原岩石圈密度结构特征

基于重震联合反演揭示的密度模型，研究团队发现了以下几个重要特征：

1. 青藏高原中下地壳呈现显著的低密度、低VS异常，表明发生了部分熔融且存在地壳流通道。
2. 青藏高原岩石圈地幔整体呈现高密度、低VS异常，表明上地幔可能发生了部分熔融和底侵作用。
3. 班公湖—怒江缝合带和龙木错—双湖缝合带的岩石圈地幔呈现低密度、低VS异常，这可能是岩石圈地幔中橄榄岩的水合作用造成的；昆仑断裂带的低密度、低VS异常则支持该区域软流圈上涌的构造学说。
4. 云贵高原、四川盆地和鄂尔多斯地体的岩石圈地幔呈现低密度、高VS异常，符合克拉通型岩石圈地幔特征。

图 3：横向分辨率检测板测试结果

结论与意义

这项研究通过重力和地震数据的联合反演，揭示了青藏高原岩石圈密度结构的精细特征，为理解高原的地质演化提供了新的视角。研究结果不仅有助于揭示高原的形成机制，也为进一步研究高原的地质结构和演化历史提供了重要的数据支持。

这项研究由华中科技大学、中国地质大学等机构的研究团队完成，相关成果发表在《地球物理学报》上。