高国明等—Journal of Asian Earth Sciences：青藏高原

东北缘及邻区的重力异常和深部结构

青藏高原东北缘经历了俯冲、碰撞和陆内伸展等地质作用，是青藏高原向北东方向扩展的前缘部位。长期以来，受印度板块与欧亚板块碰撞挤压作用的影响，该区构造活动强烈、地震活动频繁，深浅构造差异大，具有特异的深层动力过程和复杂的动力演化过程。因此，青藏高原东北缘是探讨印度—欧亚板块碰撞造成陆内变形及其动力学过程的关键地区，也是地质、地球物理场研究的重要场所。

图1. 研究区的地质构造、主要断裂带（黑实线）、GPS速度场（蓝色箭头）以及1900年以来6级以上的地震。

重力数据可以为地质和地球物理解释提供基本约束，包括地质单元、断层和其他结构的分布。重力数据得到的Moho深度和岩石圈有效弹性厚度（Te）是了解岩石圈深部结构的关键信息。莫霍面是壳幔界面，其性质、形态和物理特征是一个区域构造演化和地壳地球动力学的结构形态表现。Te是岩石圈综合强度的代表，反映了大陆岩石圈的地热状态、结构、组成和应力状态。因此，一个区域的重力异常、莫霍面和Te的性质对于理解区域岩石圈动力学以及地震活动与岩石圈强度之间的关系非常重要。

    青藏高原东北缘的深部构造和地球动力学过程仍存在争议，需要对地壳结构进行更多的重力约束。云南大学地球科学学院的高国明团队利用最新的重力异常数据研究了该区域重力异常、莫霍深度和岩石圈有效弹性厚度的分布。结果与区域热流、地壳磁异常和地震活动进行了比较。

       图2 研究区的重力异常数反演的MOHO面分布

图 3 研究区的岩石圈有效弹性厚度分布

结果显示：布格重力异常与周边稳定块体（塔里木盆地、阿拉好块体、鄂尔多斯盆地、四川盆地）和青藏高原地壳侧向挤压有关。均衡重力异常为-80 ~ 80 mGal，莫霍深度为35 ~ 70 km，岩石圈有效弹性厚度为5 ~ 105 km。均衡不平衡主要发生在块体边界附近，并与地震活动有关。布格重力异常的分布和莫霍面记录了青藏高原向东北方向的扩张。巴颜喀尔地块岩石圈有效弹性厚度自西向东逐渐减小，在龙门山构造带达到最小值（<10 km），证实了沿地块的东挤压作用。柴达木盆地岩石圈有效弹性厚度高于巴颜喀尔地块和祁连造山带，反映了祁连造山带下东亚岩石圈的逆冲作用和羌塘地块的挤压作用被柴达木盆地阻断的事实。

研究成果发表于国际学术期刊Journal of Asian Earth Sciences（高国明，康国发，白春华，文丽敏，王再骄，李业成. 2005. Gravity anomalies and deep structure of the northeastern Tibetan Plateau and adjacent areas. Journal of Asian Earth Sciences 278, 106430. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2024.106430）。该研究受到国家自然科学基金（Grants 41964004, 41864003, and 42264005）和云南省科技厅面上项目（202101AT070181）支持。