强柴达木岩石圈导致青藏高原东北缘发生两期新生代地壳变形
编号:3143 访问权限:仅限参会人 更新:2024-04-12 22:53:25 浏览:805次 口头报告

报告开始:2024年05月19日 14:20(Asia/Shanghai)

报告时间:10min

所在会场:[S9] 主题9、地球物理与大地测量 [S9-3] 主题9、地球物理与大地测量 专题9.3、专题9.6、专题9.9(19日下午,305A)

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摘要
印度-欧亚大陆碰撞使得青藏高原东北缘在新生代发生了两期地壳变形:早期的地壳变形发生在始新世至渐新世期间,主要分布在柴达木盆地周缘、北祁连山缝合带和西秦岭断裂带等地区;晚期的地壳变形从中新世一直持续至今,它们广泛分布于昆仑断裂带以北、海源断裂带以南的广大地区。目前人们对青藏高原东北缘两期新生代地壳变形的发生机制和动力学过程还不清楚。青藏高原东北缘由多个地体组成,其中柴达木盆地是青藏高原东北缘最大的地质构造单元。柴达木盆地位于东昆仑地体和祁连地体之间,它是拥有前寒武结晶基地的克拉通盆地,其岩石圈具有较高的流变强度,不过它对青藏高原东北缘地壳变形的作用还不清楚。
为了回答这些问题,我们采用2-D热力学数值模拟方法研究强柴达木地壳在青藏高原东北缘两期新生代地壳变形过程中的作用。我们的模型包含印度大陆、青藏高原岩石圈和亚洲大陆三个部分,其中青藏高原岩石圈被多条弱缝合带分割为拉萨地体、羌塘地体、松潘-甘孜地体和东昆仑-柴达木-祁连地体,并且在东昆仑-柴达木-祁连地体南部放置了一个强流变的地壳块体来代表强柴达木地壳。这样的模型设置模拟了青藏高原多地体构造背景。我们系统地改变柴达木地体的宽度、厚度和强度来探索它对青藏高原东北缘岩石圈变形的影响。模拟结果显示,在印度大陆的挤压下,青藏高原岩石圈最先沿弱缝合带逆冲,并发生岩石圈拆沉。之后,不同宽度、强度和厚度的柴达木地壳导致三种端元的岩石圈变形模式:(1)拉萨岩石圈继续拆沉,但东昆仑-柴达木-祁连岩石圈基本不变形;(2)拉萨岩石圈持续向北前进,东昆仑-柴达木-祁连岩石圈向南俯冲;(3)拉萨岩石圈持续向北前进,东昆仑-柴达木-祁连岩石圈缩短增厚。我们推测青藏高原东北缘符合第三种变形模式,该模式得到了众多地球物理和地质观测证据的支持,也重现了青藏高原东北缘的两期地壳变形过程。基于数值模拟结果和观测结果,我们对青藏高原东北缘的两期地壳变形提出动力学解释:印度-欧亚大陆碰撞产生的挤压应力通过强柴达木岩石圈快速向北传递,激活了青藏高原东北缘的先存岩石圈弱区,导致了早期的地壳变形和地形隆升。至中新世时期,青藏高原中部和北部岩石圈发生拆沉,减弱了岩石圈的强度,使得印度大陆更容易向北推进。快速前进的印度大陆迫使壳-幔耦合的强柴达木岩石圈向北前进,导致祁连山岩石圈缩短增厚,产生新一轮的地壳变形。
关键词
青藏高原,柴达木盆地,地壳变形,数值模拟,岩石圈强度
报告人
谢仁先
副教授 南方科技大学;华东交通大学

稿件作者
谢仁先 南方科技大学;华东交通大学
陈林 中国科学院地质与地球物理研究所
尹安 University of California, Los Angeles
熊熊 中国地质大学(武汉)
陈永顺 南方科技大学
郭震 南方科技大学
王恺 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
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    初稿截稿日期

  • 03月31日 2024

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