研究亮點

相關鏈接

研究亮點

首頁 - 研究亮點

EPSL: 沿青藏高原東緣的“最大剝蝕帶”與“莫霍斜坡”平行,巧合還是必然?

2018-12-11

地表變形與深部變形的耦合程度是研究大陸構造動力學特征的一個重要方面。由于巖石的成分和力學屬性會隨著深度變化,因此地表變形和深部變形可能存在多種關系:從完全耦合、部分耦合到完全解耦。活動大陸造山帶往往是研究上述關系的重要地區,青藏高原東緣就是這樣的地區之一。前人對龍門山中段和南段的地表變形和剝蝕過程進行了詳細的研究,揭示出龍門山中南段的主要斷層均為逆沖斷層,從而認為上地殼縮短變形是龍門山造山帶地表變形的主要動力機制。但是此類研究往往是二維的、且缺乏與深部結構的對比分析,因此并不能完全判定下地殼增厚對青藏高原東緣的貢獻。

中國地震局地質研究所的譚錫斌副研究員、魯人齊副研究員、休斯頓大學的劉一多博士、中正大學的李元希教授等人,對岷山和龍門山北段進行了詳細的地表剝蝕過程研究,從而構建了岷山-龍門山造山帶整體的地表變形樣式。研究結果揭示出岷山東南側晚新生代以來經歷了快速剝蝕,受控于岷山斷塊的北西向掀斜。另外,綜合研究區的所有熱年代學數據,研究識別出沿青藏高原東緣展布的“最大剝蝕帶”,同時也是高原邊緣海拔最高、最陡的地區。通過將“最大剝蝕帶”與地球物理資料對比,揭示出地表的“最大剝蝕帶”與深部的“莫霍斜坡”是重合的(圖1和2),從而認為下地殼構造變形與地表變形存在聯系。

研究獲得了以下主要認識:(1)“最大剝蝕帶”(而不是龍門山)標志著青藏高原的東邊界。(2)青藏高原東緣的上地殼縮短和下地殼增厚共同影響高原東緣的地表變形和應力積累,高原東緣的變形受控于部分解耦的上下地殼和耦合的殼幔(圖3)。(3)“最大剝蝕帶”與龍門山斷裂帶存在約15°的夾角,表明龍門山斷裂帶是一個再活化的老構造帶;這一認識解釋了龍門山斷裂帶的構造和盆地沉積的南北差異,同時也解釋了為什么龍泉山背斜僅發育在龍門山中南段且其走向與龍門山存在約15°的夾角。

研究結果發表于Earth and PlanetaryScience Letters上:

(Tan X., Liu Y.*, Lee Y.-H.*,Lu R., Xu X., Suppe J., Shi F., and Xu C., 2019. Parallelism between themaximum exhumation belt and the Moho ramp along the eastern Tibetan Plateaymargin: Coincidence or consequence? Earthand Planetary Science Letters, 507, 73-84. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2018.12.001)

截止到2019年1月26日的下載鏈接https://authors.elsevier.com/c/1YBKF,Ig4DCox


圖1“最大剝蝕帶”(MEB)、“莫霍斜坡”及龍門山斷裂帶關系圖。其中A-A’剖面位于岷山-龍門山北段;B-B’剖面位于龍門山中段。


圖 2 “最大剝蝕帶”(MEB)與莫霍面深度、布格重力異常及磁異常對比。


圖3本研究獲得的青藏高原東緣的三維構造模型(c)與前人模型(a和b)對比。





三肖中特