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地质所关于造山带活化的控制因素研究取得新进展
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地质所关于造山带活化的控制因素研究取得新进展 来源:地调局地质所 作者:赵衡 发布时间:2025-05-20 大陆地壳由性质各异的克拉通、造山带和增生体拼合而成，既可以长期保持稳定，也可以再活化或被强烈改造，但决定大陆趋于向“克拉通化”发展还是经历再活化过程的机制尚不清晰。中亚造山带是显生宙期间形成的大型增生型造山带，含有大量的蛇绿岩、岛弧、增生楔及地块，经历了多期次、多种类型的复杂变形，是研究造山带活化的理想研究对象。然而，科学界对中亚造山带最终拼合后多期活动的变形样式、控制因素尚不明确。 针对上述关键科学问题，中国地质科学院地质研究所张进研究员团队选择中亚造山带中段的阿拉善地区（图1），通过大比例尺构造地质填图、古应力分析以及低温热年代学手段，厘定了中亚造山带南缘多期陆内变形的样式、运动学特征以及变形序列，提出了板块边缘汇聚产生的应力传递、俯冲带长期俯冲引起的上覆板块弱化以及陆内先存薄弱带共同控制造山带的活化，并主导了中亚造山带南缘在中生代陆内演化阶段的变形特征与运动学过程，这对认识造山带的陆内演化趋向于固化还是活化具有重要意义，具体如下： 图片 1 图1 研究区大地构造位置图和研究区地质图 一是中亚造山带中生代期间多期次的活动受控于大陆板块边缘的远程应力。侏罗纪至白垩纪期间，阿拉善地区的雅布赖盆地经历了多期伸展与挤压活动。古应力数据显示中—晚侏罗世同沉积近南北向缩短、早白垩世同裂谷伸展以及晚白垩世挤压变形（图2）。综合同时期大陆边缘的古应力方位，侏罗纪近南北向缩短与蒙古—鄂霍茨克洋闭合及拉萨地块—欧亚大陆南缘碰撞相关，而晚白垩世北西—南东向挤压受欧亚大陆东缘的远程应力传递的影响。 图2 阿拉善中部雅布赖–北大山地区中生代变形期次和古应力方位 二是从构造变形角度约束了中亚造山带南缘中段在中—晚三叠世处于陆内变形阶段。目前，科学界对中亚造山带南缘发育的古亚洲洋最终闭合存在争议，分为早于二叠纪和在晚三叠世闭合两种主流观点。通过区域构造解析，研究厘定阿拉善地区碰撞阶段的变形表现为走向近东西的区域性褶皱和逆冲断裂。低温热年代学结果揭示出该地区经历240–200 Ma的冷却事件，该时期两条北东走向的区域性左行走滑断裂（狼山-巴彦乌拉山断裂和星星峡断裂），地质活动还切穿了近东西向的中亚造山带，两条断裂之间形成一个走滑挤压阶区，240-200Ma的冷却时间代表了两条断裂之间阶区的挤压隆升（图3）。因碰撞阶段的变形被后期区域性走滑断裂切割，中—晚三叠世的冷却事件和走滑挤压属于陆内阶段的变形，古亚洲洋在阿拉善地区的最终闭合早于中三叠世（约240 Ma）。 图3 中-晚三叠世阿拉善及周缘地区变形的动力学解释模型。 三是揭示控制造山带固化或者再活化的主要因素。造山带在汇聚板块边缘远程应力作用下易发生再活化，这一效应在年轻的增生型造山带中尤为显著。中亚造山带中生代以来长期处于多方向、多阶段的俯冲-碰撞环境，周缘发育指向陆内的俯冲带且位于俯冲带的上盘，而沙特阿拉伯地盾长期处于稳定环境，周缘缺乏指向陆内的俯冲带且位于俯冲带的下盘。通过阿拉善地区的分析，揭示了板块周缘俯冲带的持续俯冲引起的地幔弱化、大陆地壳先存构造和源自大陆汇聚边缘远程应力的传递造成中亚造山带形成之后的多期次活动（图4）。 图4 晚三叠世阿拉善地区陆内变形受到同期板块边缘汇聚、周缘俯冲带引起上地幔弱化和造山带内先存构造三大因素控制。 |
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