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Crustal structure of the Tethyan Himalaya,southern Tibet:new constraints from old wide-angle seismic data

Simon Klemperer  
【摘要】:正A wide-angle seismic profile between Peigu Tso(85.5°E) and Pumoyong Tso(90.5°E) in southern Tibet,acquired under a joint Sino-French program in 1981,passes through the South Tibetan Detachment System(STDS,the eastern segment of the profile) and the central part of the Tethyan Himalaya(the western segment).We herein reinterpret this wide-angle seismic profile,which has a total length of~480 km,in order to improve our understanding of the crustal structure of the Tethyan Himalaya.We identify multiple P- and S-wave wide-angle reflections within the crystalline crust and from the Moho,but cannot identify any refracting waves beneath the Moho.We model the structure of P- and S-wave velocity throughout the whole crust,while acknowledging the significant uncertainties that are inherent in many places. A low-wave speed cover sequence may be identified with the Tethyan sedimentary cover(Vp5.8 km s~(-1)),from the surface to a depth of(typically) 5-10 km,which is only absent where the profile crosses the Kangmar Dome.It may be presumed that these sedimentary rocks overlay a felsic upper-crustal basement(5.8Vp6.3 km s~(-1)),which in places extends as far down as 35 km,and which itself overlays a 5-10-km-thick mid-crustal low-velocity zone.Between a depth of 30 and 45 km at the base of the low-velocity zone and the Moho at a depth of~73 km,the observed velocities gradually increase from 6.2 to 6.8 km s~(-1).The low-velocity layer(LVL) may consist of a partial melt due to the high geothermal gradients found in the felsic rocks,or of a fluid-rich shear zone as in the ductile channel of a channel flow model.The difference in depth of the LVL between the western(central Tethyan Himalaya) and eastern segments(nearly along the STDS) at the boundary of the Dingye-Mabjia fault,leads to a north-south dip estimate of the LVL of 8.5°,which is consistent with the estimated dip of the MHT obtained from the INDEPTH-I project,and can support the channel flow model.This north-south low dip angle of subduction slab,supports that the subducting Indian lithosphere endured a transition from steep subduction to low-angle subduction,and the subduction slab flattening may be attributed to the break-off of Indian lithosphere slab beneath the Indur-Zurpo suture.

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