中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員李鵬飛及其合作者，圍繞蒙古山彎構(gòu)造轉(zhuǎn)折端開(kāi)展了系統(tǒng)的變形構(gòu)造解析工作，并綜合航磁、古地磁、地震層析成像及區(qū)域地質(zhì)資料，揭示了蒙古山彎構(gòu)造的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)特征。相關(guān)研究12月1日在線發(fā)表于《美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)通報(bào)》。

山彎構(gòu)造，也稱(chēng)彎山構(gòu)造，是相對(duì)線性的造山帶繞著鉛直軸發(fā)生彎曲所形成的弧形或馬蹄形構(gòu)造。理解山彎構(gòu)造形成的地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制，重建其彎曲過(guò)程中俯沖板片及上覆造山帶三維幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)演化過(guò)程，是匯聚板塊邊界造山帶4D重建首要解決的科學(xué)問(wèn)題。

蒙古山彎構(gòu)造位于中亞造山帶中東部，其彎曲程度近180°，波幅近3000km，是全球彎曲程度最高的匯聚板塊邊界，其保存著蒙古鄂霍茨克洋俯沖消亡的連續(xù)地質(zhì)記錄，是探究增生造山環(huán)境下俯沖帶大規(guī)模彎曲動(dòng)力學(xué)機(jī)制的天然實(shí)驗(yàn)室。研究人員基于系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查和構(gòu)造解析發(fā)現(xiàn)，蒙古山彎構(gòu)造轉(zhuǎn)折端Zag地體巖石發(fā)生強(qiáng)烈變形，產(chǎn)出近直立的透入性面理構(gòu)造，其逐漸發(fā)生彎曲形成區(qū)域尺度的大型傾豎褶皺構(gòu)造，對(duì)應(yīng)著山彎構(gòu)造轉(zhuǎn)折端的幾何學(xué)樣式，其樞紐（傾伏向~077°，傾伏角~75°）及軸面（傾向北，傾角~87°）產(chǎn)狀量化了蒙古山彎構(gòu)造的三維幾何學(xué)要素。

在此基礎(chǔ)上，研究人員發(fā)現(xiàn)，蒙古山彎構(gòu)造具有低應(yīng)變特征，并不發(fā)育前人所推測(cè)的平行其軸面的面理構(gòu)造，顯示其形成過(guò)程中并未經(jīng)歷平行于造山帶的大規(guī)模縮短。結(jié)合古地磁及地震層析成像資料，研究人員約束了蒙古山彎構(gòu)造彎曲的運(yùn)動(dòng)學(xué)過(guò)程，認(rèn)識(shí)到蒙古山彎構(gòu)造主要形成于二疊至侏羅紀(jì)，其彎曲過(guò)程伴隨著蒙古鄂霍茨克洋的逐漸俯沖及剪刀式消亡，并可能受控于蒙古鄂霍茨克俯沖板片沿走向的差異后撤或西伯利亞與華北的相向旋轉(zhuǎn)。

該研究闡明了蒙古山彎構(gòu)造的三維幾何學(xué)樣式及低應(yīng)變成因，建立了耦合俯沖帶彎曲與上覆板塊變形、巖漿、沉積演化的概念模型，揭示了俯沖帶側(cè)向遷移在山彎構(gòu)造形成過(guò)程中扮演的關(guān)鍵角色。