龍門山中段及鄰區地殼密度結構及其地球動力學啟示*

王芃 張忠杰 張晰 韓顏顏2, 王敏玲2, 侯爵2, 徐濤

1. 中國科學院廣州地球化學研究所，廣州 5106402. 中國科學院大學，北京 1000493. 中國科學院地質與地球物理研究所，巖石圈演化國家重點實驗室，北京 100029

1 引言

印度與歐亞板塊的碰撞持續了約45Ma，導致青藏高原的地殼縮短了至少1500km (Molnar and Tapponnier, 1975)。盡管學者對高原地殼縮短增厚的方式存在“地殼增厚”(Allégre, 1984)、“剝蝕”(Mengetal., 2006)和“巖石圈拆離”(Molnar, 1988)等爭議，但一般都認為南北向的持續會聚導致了高原地殼物質的側向擴展。在青藏高原東緣，向外生長的高原遭受到堅硬的四川克拉通盆地阻擋，導致了高原地殼向東南和東北的逃逸，并產生了沿北東-南西走向的龍門山(Chenetal., 2013a; Zhang, 2013)。龍門山是青藏高原東部與四川盆地間強烈相互作用的主要地區與標志之一(Zhangetal., 2010b)。作為我國東、西部構造和地貌分界線的重要組成部分，在大地構造上，龍門山代表了特提斯與太平洋構造域的分界；在地貌上，龍門山是青藏高原與四川盆地的分界(Wang and Meng, 2008)。布格重力異常顯示龍門山是劃分中國東西部重力異常場的重力梯度帶的組成部分(殷秀華等, 1980)。地震深部探測結果則顯示龍門山下方莫霍面存在10～15km的錯斷(Zhangetal., 2009, 2010b；Jiaetal., 2014)。

對龍門山造山帶的研究一直是國內外學者關注的重點，特別是2008年汶川大地震以來，學者在龍門山地區開展了大量的地球物理深部探測研究，包括：P波速度結構(郭飚等，2009; 吳建平等，2009)、S波速度結構(劉啟元等, 2009; Wangetal., 2010) 、橫波分裂(Chenetal., 2013b)、電性結構(王緒本等, 2013; 趙國澤等, 2009)和密度結構等(Wangetal., 2007; Louetal., 2008; Zhangetal., 2010a; 唐新功等, 2012; Zhangetal., 2013)。在此基礎上，學者對該……