喜馬拉雅山脈如何持續(xù)隆升?其東部地區(qū)為何強(qiáng)震頻發(fā)?我國(guó)科研人員最新研究首次揭示喜馬拉雅東端地震活動(dòng)的關(guān)鍵控制機(jī)制,為理解這一全球典型造山帶的地震風(fēng)險(xiǎn)與隆升過(guò)程提供了全新視角。
喜馬拉雅山脈由印度板塊與歐亞板塊碰撞形成,一段時(shí)期以來(lái),科學(xué)家對(duì)其中段的地震機(jī)制已有較清晰認(rèn)識(shí),但對(duì)地質(zhì)構(gòu)造更為復(fù)雜的東段仍了解有限。中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所一項(xiàng)研究首次揭示:印度板塊以低角度俯沖至青藏高原下方,并與特殊的“斜坡式”斷裂構(gòu)造共同主導(dǎo)著喜馬拉雅東端的地震活動(dòng)與地表隆升過(guò)程。該成果近日發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在喜馬拉雅東端布設(shè)密集地震臺(tái)站,獲得了高質(zhì)量的連續(xù)地震波形數(shù)據(jù)。分析發(fā)現(xiàn),印度板塊的莫霍面(地殼與地幔的分界面)在此處并非高角度下插,而是以緩坡?tīng)钕虮毖由熘晾_地體下方,形成獨(dú)特的低角度俯沖模式。
“印度地殼就像一臺(tái)巨大的推土機(jī)以較小角度插入到喜馬拉雅山之下。”論文第一作者、中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所研究員白玲解釋?zhuān)芭c此同時(shí),印度地殼頂部的主喜馬拉雅逆沖斷裂呈現(xiàn)為‘斜坡’形態(tài),兩者共同構(gòu)成控制該區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵系統(tǒng)?!?/p>
研究還發(fā)現(xiàn),該區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)以強(qiáng)烈的南北向水平擠壓為主要特征,導(dǎo)致地殼能量持續(xù)積累并通過(guò)地震形式釋放。這一構(gòu)造模式與尼泊爾喜馬拉雅地區(qū)相似,但明顯不同于喜馬拉雅西段和緬甸山弧的深俯沖特征。
該發(fā)現(xiàn)不僅揭示了喜馬拉雅東端的地震活動(dòng)特征,也為認(rèn)識(shí)整個(gè)喜馬拉雅造山帶的地震破裂行為與隆升機(jī)制提供了新視角。論文共同通訊作者李鴻儒博士表示:“下一步我們將聚焦整個(gè)喜馬拉雅山系的大型逆沖構(gòu)造系統(tǒng),深入揭示大陸碰撞如何控制地震孕育與高原生長(zhǎng)?!?/p>

圖為喜馬拉雅東部的印度板塊低角度俯沖、主喜馬拉雅逆沖斷裂斜坡構(gòu)造與近南北向水平壓縮地震應(yīng)力場(chǎng)分布模型。(中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所提供)
該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金和第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項(xiàng)目資助。隨著對(duì)喜馬拉雅地下構(gòu)造認(rèn)知的深化,科研人員將能更準(zhǔn)確評(píng)估該區(qū)域的地震風(fēng)險(xiǎn),為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。
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