Untersuchung der dynamischen Prozesse unter dem nördlichen tibetanischen Plateau: Paläokollision und känozoische Zerstörung der Mantellithosphäre und Hebung des Plateaus
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das riesige Tibetische Plateau hat sich seit Beginn der Indien-Eurasien-Kollision vor ~55 Myr auf eine Höhe von ~5 km gehoben und auf eine Breite von ~2000 km ausgedehnt. Trotz zahlreicher seismischer Beobachtungen besteht jedoch noch kein Konsens über den Mechanismus der Hebung und Ausdehnung des Plateaus. Die meisten seismischen Experimente wurden bisher in Süd- und Zentraltibet durchgeführt, da das nördliche tibetische Plateau, insbesondere das Hoh-Xil-Becken (HXB), aufgrund der rauen Umgebung unzugänglich ist. In diesem Projekt haben wir zwei Breitband-Arrays im östlichen HXB und ein dichtes Nodal-Array über der Jinsha River Suture (JRS) installiert und Daten aus früheren Experimenten in und um das Gebiet gesammelt, einschließlich zusätzlicher Daten aus Südtibet. Wir haben verschiedene seismologische Methoden angewandt, einschließlich Receiver-Funktionen, Oberflächenwellentomographie unter Verwendung von Erdbeben und Ambient-Noise, Raumwellentomographie, Scherwellenaufspaltung usw, um die Strukturen der Kruste und des oberen Mantels unter dem tibetischen Plateau abzubilden. (a) Die Oberflächenwellen-Tomographie zeigt weit verbreitete und korrelierte Anomalien niedriger Geschwindigkeiten in der Kruste und im obersten Mantel unter dem HXB, die nicht durch thermische oder kompositorische Effekte erklärt werden können und daher das Vorhandensein von Schmelze erfordern. Ihre räumliche Übereinstimmung mit jungen magmatischen Gesteinen deutet darauf hin, dass der HXB durch Mantelschmelze und magmatische Intrusion angehoben wurde, die durch die Mantel-Delamination ausgelöst wurde. Dies bedeutet ferner, dass die Subduktion der indischen Platte und die Delamination der tibetischen Mantel-Lithosphäre die Hebung des Plateaus steuern. (b) Diese Schlussfolgerung wird durch unsere Studie zur Scherwellenaufspaltung bestätigt, die signifikante Variationen in der azimutalen Anisotropie des Mantels über dem tibetischen Plateau zeigt. (c) Die gemeinsame Inversion von Receiver-Funktionen und Dispersionskurven lieferte weitere Details der Krusten- und Mantelschmelze unter dem westlichen HXB und Variationen in den Diskontinuitäten in der Mantelübergangszone, was auf einen Materialtransfer in der Tiefe der Mantelübergangszone hindeuten könnte. (d) Das Nodal-Array hat mehr Licht auf die detaillierte Struktur des JRS geworfen, mit ausgedehnten Verflechtungen, die einer nordwärts gerichteten Injektion der unteren Kruste des Protoplateaus im späten Paläogen entsprechen. (e) Die Raumwellentomographie zeigt unterschiedliche Strukturen im Lithosphären-Asthenosphären-System zwischen dem westlichen und dem östlichen HXB, was auf unterschiedliche geodynamische Verläufe des aus dem Mantel stammenden Magmatismus und der differentiellen Hebung vor und nach dem Eozän hindeutet und zu einem zweistufigen Hebungsmodell für Zentral- und Nordtibet führt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Imaging the Mantle Lithosphere below the China cratons using S-to-p converted waves. Tectonophysics, 754, 73-79.
Shen, Xuzhang; Kind, Rainer; Huang, Zhouchuan; Yuan, Xiaohui & Liu, Mian
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Seismic Evidence for Lateral Asthenospheric Flow Beneath the Northeastern Tibetan Plateau Derived From S Receiver Functions. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 20(2), 883-894.
Xu, Qiang; Pei, Shunping; Yuan, Xiaohui; Zhao, Junmeng; Liu, Hongbing; Tu, Hongwei & Chen, Shuze
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Complex structure of upper mantle beneath the Yadong-Gulu rift in Tibet revealed by S-to-P converted waves. Earth and Planetary Science Letters, 531, 115954.
Liu, Zhen; Tian, Xiaobo; Yuan, Xiaohui; Liang, Xiaofeng; Chen, Yun; Zhu, Gaohua; Zhang, Hongshuang; Li, Wei; Tan, Ping; Zuo, Sicheng; Wu, Chenglong; Nie, Shitan; Wang, Gaochun; Yu, Guiping & Zhou, Beibei
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Lateral growth of NE Tibetan Plateau restricted by the Asian lithosphere: Results from a dense seismic profile. Gondwana Research, 87, 238-247.
Shen, Xuzhang; Li, Yingkang; Gao, Rui; Chen, Xuanhua; Liu, Mian; Yuan, Xiaohui; Kind, Rainer; Xiong, Xiaosong; Zhang, Yipeng; Qian, Yinping; Li, Minjuan & Mei, Xiuping
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Sharp Lateral Moho Variations Across the SE Tibetan Margin and Their Implications for Plateau Growth. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 125(5).
Xu, Mijian; Huang, Zhouchuan; Wang, Liangshu; Xu, Mingjie; Zhang, Yueqiao; Mi, Ning; Yu, Dayong & Yuan, Xiaohui
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Eastward Dipping Style of the Underthrusting Indian Lithosphere Beneath the Tethyan Himalaya Illuminated by P and S Receiver Functions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 126(1).
Xu, Qiang; Liu, Hongbing; Yuan, Xiaohui; Zhao, Junmeng & Pei, Shunping
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Intracontinental deformation of the Tianshan Orogen in response to India-Asia collision. Nature Communications, 13(1).
Li, Wei; Chen, Yun; Yuan, Xiaohui; Xiao, Wenjiao & Windley, Brian F.
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Lateral Growth Mechanism of Proto‐Tibetan Plateau in the Late Paleogene: Implications From Detailed Crustal Structures of the Hoh Xil Basin. Geophysical Research Letters, 49(9).
Wei, Yunhao; He, Rizheng; Yuan, Xiaohui; Li, Wei; Ji, Zhanbo; Niu, Xiao & Li, Zongxu
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Stepwise Lithospheric Delamination Leads to Pulsed Cenozoic Uplifts of Central Tien Shan. Lithosphere, 2022(1).
Zhao, Haixiang; Huang, Zhouchuan & Yuan, Xiaohui
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Underthrusting and Pure Shear Mechanisms Dominate the Crustal Deformation Beneath the Core of the Eastern Himalayan Syntaxis as Inferred From High‐Resolution Receiver Function Imaging. Geophysical Research Letters, 49(24).
Xu, Qiang; Ding, Lin; Pei, Shunping; Yuan, Xiaohui; Zhao, Junmeng; Liu, Hongbing; Liu, Hanlin; Li, Lei & Zuo, Hong
