在青藏高原东南部，对变质沉积地壳下通道流相平衡建模的约束条件

《Tectonophysics》：Phase equilibria modeling constraints on channel flow of metasedimentary crust beneath the southeastern Tibetan Plateau

西藏东南部地壳深部存在低电阻率与低剪切波速度带，研究通过相平衡建模发现熔体体积达8%时仍无法引发区域性通道流动，表明深部地壳以局部熔弱为主。

　　在青藏高原的东南部地区，科学家通过多种地质和地球物理手段研究了地壳深处的低电阻率区域及其与剪切波速度之间的关系。研究发现，这些低电阻率区域通常位于20至40公里深度范围内，表明可能存在熔融物质、流体或石墨等成分。这些区域与低剪切波速度带相吻合，进一步支持了熔融体和流体在地壳深部活动的假设。通过相变平衡建模，研究者分析了平均的沉积岩变质岩（pelite）和灰色砂岩（greywacke）的总体成分，探讨了部分熔融对剪切波速度的影响，并考虑了不同流体含量的可能情况。

研究中使用了多种数据来源，包括磁告诉图像（magnetotelluric imaging）、地震层析成像（seismic tomography）以及地表波层析成像（surface wave tomography）。这些数据共同描绘了东南部西藏地区地壳深处的结构特征，显示出低剪切波速度带的存在。磁告诉图像揭示了该区域的低电阻率特征，而地震层析成像则提供了关于剪切波速度的具体信息。研究还利用了地质数据，包括来自Xianshuihe断层带的花岗岩岩浆记录，以及该地区的热流数据，以推断该地区的热力学条件。

在东南部西藏地区，地壳深处的低剪切波速度带与低电阻率区域一致，这表明这些区域可能富含熔融体和流体。研究者通过相变平衡建模，结合这些地球物理数据，评估了不同水含量条件下熔融体对剪切波速度的影响。结果显示，在25公里深度附近，熔融体体积可能达到8%的阈值，这与熔融体连通性转变（melt connectivity transition）相吻合，可能引起地壳的局部弱化。然而，在35至50公里深度范围内，观测到的剪切波速度却与低于熔融体弱化阈值的熔融体体积相匹配，这表明该区域可能不存在大规模的熔融体通道流动。

研究还探讨了石墨对剪切波速度的影响。石墨的存在可能引起地壳电阻率的异常，但其对剪切波速度的影响较小，因为石墨在熔融体连通性转变时的剪切波速度高于3.8公里/秒，而东南部西藏地区的剪切波速度在该深度范围内为2.8至3.4公里/秒，表明石墨可能不是造成低剪切波速度的主要因素。相反，部分熔融可能在高温高压条件下导致岩石的显著弱化，从而影响剪切波速度。

此外，研究还考虑了不同深度和温度条件下的岩石组成和熔融体含量。例如，在35公里深度的模型中，熔融体体积可能在1%至70%之间变化，但观测到的剪切波速度表明熔融体体积低于熔融体弱化阈值。这说明东南部西藏地区的地壳弱化可能更多是局部现象，而不是大规模的熔融体通道流动。研究者还提到，这些结果与实验数据一致，实验中部分熔融的岩石显示出剪切波速度的显著降低，尤其是在水含量较高的情况下。

研究的结论指出，东南部西藏地区的地壳深处熔融体弱化程度不足以支持大规模的熔融体通道流动。虽然在20至30公里深度范围内，低剪切波速度带可能与熔融体弱化有关，但该深度以下的地壳可能具有更强的韧性。为了更准确地解释这些现象，研究者建议需要进一步约束东南部西藏地区的地热梯度和地壳深处的总体成分。这些研究结果对于理解青藏高原的构造演化和地壳动力学具有重要意义，同时也为未来的研究提供了新的视角和方向。