我国学者在青藏高原形变模式研究领域取得新进展

　　

图 青藏高原区域构造变形模式示意图

　　在国家自然科学基金项目（批准号：42021003、41774008）等资助下，北京大学岳汉研究员、沈正康教授、黄清华教授等科研人员合作，融合多种观测数据反演了2021年玛多M7.4地震的破裂过程，揭示了分布式剪切应变是松潘-甘孜块体演化过程中的主要形变模式，为青藏高原的形变模式研究提供了新观点。研究成果以“2021年玛多M7.4地震的破裂过程及其对青藏高原松潘-甘孜块体形变模式的启示（Rupture process of the 2021 M7.4 Maduo earthquake and implication for deformation mode of the Songpan-Ganzi Terrane in Tibetan Plateau）”为题，于2022年6月3日在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上在线发表。论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2116445119。

　　青藏高原独特的高原形态和形变模式反映了印度板块和欧亚板块持续碰撞挤压的动力学过程。位于高原中北部的松潘-甘孜块体产生的剪切形变调节了中部块体的东西向扩张和北部块体的南北向挤压之间的形变差异，成为我国境内最活跃的块体之一。过去30年间发生的大地震，包括1997年西藏玛尼Ms7.9地震、2001年昆仑山口西M8.1地震、2008年汶川Mw7.9地震以及2010年玉树M7.1地震等，都发生在松潘-甘孜块体边界断裂带。据此，“活动块体模型”认为该区域的形变是主要集中在块体边界。然而，2021年玛多M7.4地震却发生于松潘-甘孜块体内部，与上述地震不同，这为探讨块体形变模式提供了契机。

　　研究团队融合多种观测数据反演了玛多地震的破裂过程，结果显示该地震为双侧破裂：东侧破裂较深且破裂速度较高，为超剪切破裂；西侧破裂较浅破裂传播消耗了较高的应变能，破裂速度较低，为亚剪切破裂。此外，研究团队发现地震剪切应变集中区域及方向与松潘-甘孜块体各向异性分布和方向具有高度的空间相关性和一致性。这反映了现今观测到的地表分布式形变是松潘-甘孜块体地质演化历史（百万年）中的一种主要的形变模式。结合松潘-甘孜块体内部广泛发育的褶皱结构，该研究提出了用水平横观各向同性介质解释区域应变以及波速模型，并指出松潘-甘孜块体在三叠纪和第三纪经历的两次缩短事件将古特提斯洋遗留的增生楔沉积层挤压褶皱，形成了纵向分布的分层结构。这些分层结构在水平剪切力的作用下导致了其各向异性和剪切形变的一致性（图）。

　　该研究融合大地测量学、地震学以及地质学等观测数据，将松潘-甘孜块体现今形变模式与其在地质年代中的形变历史联系起来，为青藏高原的动力学形变模式提供了一种新的解释，为青藏高原多学科综合研究提供了新视角。