印度-欧亚板块主碰撞带全地壳尺度相互作用关系研究

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作者：

郭晓玉1 2 罗旭聪1 2 高锐1 2 卢占武3 黄兴富4 5 李文辉3 李春森1 2 徐啸*6

作者单位：

1. 中山大学地球科学与工程学院2. 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)3. 中国地质科学院地质研究所4. 桂林理工大学地球科学学院5. 广西隐伏金属矿产勘查重点实验室6. 中山大学地球科学与工程学院,南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)

摘要：

印度板块自新生代早期开始沿雅鲁藏布江缝合带向北与欧亚板块碰撞以来，印度板块的深俯冲过程一直是大家关注的焦点，而垂向上主碰撞带全地壳尺度由深及浅的相互作用关系研究程度相对较弱，主要归咎于之前缺少全地壳尺度高分辨率数据资料，从而也阻碍了对主碰撞带巨厚地壳成因机制及深部地球动力学过程的了解。在本次研究中，分别基于横穿主碰撞带中部和东部的180km及100km长的深反射地震剖面进行精细构造地球物理学分析，揭示了主碰撞带全地壳尺度由深及浅的相互作用关系：（1）横向上，印度板块下地壳存在北向俯冲，且俯冲前缘有限的存在于南拉萨地体南缘。上覆的南拉萨地体则出现透明反射结构和中拉萨地体统一北倾的反射结构。（2）垂向上，印度地壳主要表现下地壳俯冲、中上地壳双冲构造回返结构。南拉萨地体四分之三的地壳表现为透明反射。占据另外四分之一的上地壳顶部表现为统一的南倾结构形态；中拉萨地体则以下地壳北倾、上地壳上拱反射结构为主。三者皆在垂向上出现差异性变形。（3）主碰撞带上地壳顶部表现为统一的后展式顶板逆冲推覆构造，该逆冲推覆系统可一直从南拉萨地体北边界的洛巴堆—米拉山断裂向南越过南倾的雅江缝合带延伸至北喜马拉雅穹窿背斜北翼。结合大地电磁数据所揭示的南拉萨地体高熔体百分比区域沿俯冲印度下地壳顶边界发生的南移现象，研究结果揭示南拉萨地体巨厚地壳主要由新特提斯构造域幕式岩浆作用所形成的新生地壳物质易挤压变形引起。同时，南拉萨地体幕式岩浆作用在印度与欧亚板块的相互碰撞作用过程中发生了热量的向南运移。该过程引发北喜马拉雅构造带深熔作用的同时减弱了北喜马拉雅构造带地壳机械强度，从而使中上地壳物质的双冲构造回返主要表现为短波长背型堆垛结构，并垂向增厚了俯冲印度地壳厚度。同时，背型堆垛构造形变过程所导致的北喜马拉雅穹窿带的加速出露给主碰撞带区域上地壳顶部带来北向的构造挤压推覆作用，最终使主碰撞带区域在北喜马拉雅穹窿区域以北展现为统一的后展式顶板逆冲推覆结构构造。印度-欧亚板块主碰撞带的圈层相互关系是造成该区域巨厚地壳的关键，其上地壳顶板逆冲推覆过程亦降低了主碰撞区域的地形起伏。

关键词：

印度-欧亚板块碰撞主碰撞带全地壳尺度结构相互作用关系

刊期：

2023，2（30）

所属栏目：

“印度-欧亚大陆碰撞及其远程效应”专栏之六

基金资助：

国家自然科学基金项目(41874102,41974097,42274120),科学技术部第二次青藏高原科学考察研究项目(2019QZKK0701)

分类号：

P313.2,P542

DOI：

10.13745/j.esf.sf.2022.11.7

页数：

页码：

1-17

来源期刊

地学前缘