受地表速度,断层和低速体约束的藏东南川滇地区地球动力学模型

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藏东南地区是研究青藏高原构造演化的重要地区。该区域的地质特征是具有广泛分布的断层,中下地壳中的局部低速体以及顺时针旋转的地表水平速度场。现今已经有学者提出了两个端元模型来解释这种区域地质变形模式的起源,即突出断层剪切带作用的块体挤出模型,以及强调软弱的下地壳作用的地壳流模型。在此,我们使用三维的粘弹塑性有限元模型来再现现今的水平速度场,并研究活动断层和低速体对此的影响。结果表明,当模型仅仅包括断层时,模拟值和观测值之差的残余地表速度在低速体上方处较大。当模型仅包括低速体时,鲜水河-小江断层和丽江-小金河断层这两个滑动率相对较高的断层附近的残余地表速度是比较大的。但是,当同时考虑断层和低速体时,模拟的地表速度与观测到的地表速度非常吻合。因此,我们的结果表明,需要结合断层分隔的块体挤出,和下地壳流的连续变形来解释藏东南地区的地表变形。另外,我们通过该模型给出了高分辨率的应变率图,从而可以更好地了解第四纪构造和地震灾害。通过降低模型输出的残差速度,我们约束了断层剪切带的强度,而且低速体的粘度被限定在~1-3×1020 Pa·s。我们的研究还表明低速体可能部分熔融,因而可以解释了一系列的流变学,地震学和大地电磁的数据。
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