我国专家分析认定青藏高原地震与地幔热流上涌关系密切
《科学时报》 作者:马晓中
日前,中国地震局地球物理勘探中心的高级工程师张先、赵丽根据对青藏高原地震分布情况及航磁资料处理结果的分析,发现青藏高原地震分布主要有两个特点,并指出这与小尺度地幔热流上涌活动有密切关系。
青藏高原是我国地震活动水平最高、强度最大的地区。该区1900年以来释放的能量占我国境内同期总释放量的60%,
地震频次占全国总数的30%,且90%以上为浅源地震。青藏高原不仅是板块学说研究的热点,也是地震研究的重点地区。近期有关研究揭示,超临界地幔热流是一种特殊物质,作为强溶剂,它改变了周围固体介质的物理化学性质。地幔热流上涌的过程可能是一个降温降压体积急剧膨胀的过程,是一个巨大能量转换和释放的过程,这一过程酿成地震。
从航磁异常图上看,青藏高原以其低弱的区域磁场背景与其北部的塔里木地块、阿拉善地块、东部的扬子陆块及南部的印度大陆所展现的强度较大的宽缓正磁异常形成鲜明对比,显示其与周围地块不同的磁性及地质构造特征。在高原低弱的区域磁场背景上分布几条近东西向磁异常带;南部沿雅鲁藏布江流域出现一条规模巨大的线性正磁异常带;在班公湖怒江一带,自西向东由一系列规模不大的串珠状局部异常构成断续延伸的航磁异常带;在高原北部由拉竹龙金沙江一线有一近东西向异常带,反映一近东西向深断裂。这些异常所反映的缝合带、断裂带及北部的东昆仑造山带,将青藏高原从北到南切割成不同的地质构造单元。这些单元的磁场及地质构造均表现出不同的特征,由此可以推断高原从南到北是由几个不同年代、不同物性的块体拼接起来的复合构造。
张先和赵丽进一步推测认为,存在于高原内部的热源是高原近期快速隆升的最主要原因。他们同时发现,青藏高原地震的分布主要有两个特点。一是地震多分布在高原内部各块体之间的深断裂带上;二是地震多发生在居里温度面埋深变化的梯级带上。他们认为,造成这两个特点的原因是青藏高原受到来自印度板块的俯冲、推挤及北部塔里木等刚性地块的阻挡,其中产生了横向压缩和侧向伸展变形及向东挤出为主的运动体制,在高原内部不同块体的交界带上不仅发生着相互作用和应力的传递,还导致了沿东西走向断裂的走滑运动,地震是断裂活动、应力调整、能量释放的结果。
另一方面,青藏高原地壳虽然巨厚,但岩石层厚度相对一般正常大陆地区要薄,高原内部存在着丰富的地幔热流活动,其表现形式有两个方面。其一是上地幔的上升流已充斥到岩石层底部,并使其部分融熔;其二是青藏高原下可能存在上地幔小尺度对流系统。小尺度地幔热流沿裂隙或断裂往地壳上部上涌的过程往往导致地震的发生。所以青藏高原各块体内部的地震往往发生在居里温度面隆起的边缘,与小尺度地幔热流的上涌活动有密切关系。