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褚楊等-Tectonics:俯沖帶的周期變化與華南板塊晚中生代的兩階段伸展
2019-12-29 | 作者: | 【 】【打印】【關閉

  俯沖帶是地球板塊匯聚消亡的地方,作為板塊構造中最活躍的地質系統之一,不僅產生廣闊的造山帶,還可以將地表物質帶入地球內部,產生巨量的火山活動。洋陸俯沖帶中,大洋板塊通過俯沖板塊角度或速率的變化,不斷切換構造擠壓或伸展的模式,以此改造著俯沖帶上盤的大陸板塊。當俯沖角度較小或發生平板俯沖時,大陸板塊以擠壓變形為主,同時處于島弧巖漿活動的低谷或間歇期;當俯沖角度變大,大陸板塊便受到伸展變形控制,廣泛發育伸展構造與盆地,并伴隨著島弧巖漿的爆發。東太平洋地區的北美科迪勒拉山系和南美的安第斯山在俯沖作用之下,均記錄了類似的下盤俯沖與上盤構造的耦合過程。因此,在西太平洋,精確限定俯沖帶上盤大陸板塊內部構造作用和時間,將會對了解古太平洋中生代俯沖過程起到重要的推動作用。 

  中科院地質與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室褚楊副研究員等對華南板塊中部的越城嶺巖體及其周邊地區進行了詳細的構造學和年代學工作(圖1),并總結了華南板塊晚中生代的伸展構造與巖漿活動時間。研究結果表明,越城嶺地區發育了典型的伸展拆離斷層,整體向西拆離,通過兩期伸展作用,將位于拆離斷層東部的越城嶺巖體及其圍巖從約10 km深部揭露至地表(圖2)。同構造巖石的云母Ar-Ar年代學記錄了斷層的活動時代分別為140-120 Ma100-85 Ma,揭示了華南板塊晚中生代可能存在兩階段的弧后伸展過程。 

1 華南構造簡圖和研究區構造地質圖

2 越城嶺地區構造剖面圖

  綜合了華南板塊的中生代伸展構造活動時代與火山巖/巖漿巖時代(圖3),他們發現伸展構造活動期也對應了巖漿巖的爆發期,而伸展構造的間隔期則發育擠壓構造,其時代則對應了巖漿巖的平靜期。這一現象精細刻畫了古太平洋在晚中生代(約155-85 Ma)的俯沖過程(圖4: 

  1155-140 Ma,低角度俯沖和遍及華南板塊的擠壓構造; 

  2140-120 Ma,高角度俯沖和大規模弧后伸展構造和盆地發育; 

  3120-105 Ma,低角度俯沖和集中在華南板塊東緣/川東的擠壓作用; 

  4105-85 Ma,疊加在早期伸展構造之上第二階段伸展作用。 

3 華南晚中生代伸展構造與巖漿作用統計圖解

4 晚中生代古太平洋俯沖與華南板塊構造的演化階段圖    

  研究成果發表于Tectonics。(Chu Y*, Lin W, Faure M, Xue Z H, Ji W B, Feng Z T. Cretaceous episodic extension in the South China Block, East Asia: Evidence from the Yuechengling Massif of central South China[J]. Tectonics, 2019, 38: 3675-3702.DOI: 10.1029/2019TC005516)(原文鏈接

 
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