中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士生令佳琪、研究員李鵬飛和袁超及其合作者，研究了蒙古鄂霍茨克造山帶彎曲過程中上覆板塊三維變形協(xié)調(diào)樣式，揭示了俯沖帶大規(guī)模彎曲驅(qū)動(dòng)地殼增厚與巖漿弧遷移機(jī)制。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《通訊-地球與環(huán)境》（Communications Earth & Environment）。

全球匯聚板塊邊緣造山帶常常發(fā)生不同程度的彎曲，形成弧形展布的山彎構(gòu)造，影響著造山帶的古地理格局、深部地球動(dòng)力學(xué)過程及淺表地形起伏。山彎構(gòu)造的形成演化，涉及到整個(gè)造山帶沿著鉛直軸的大規(guī)模彎曲，其彎曲過程中的應(yīng)變協(xié)調(diào)機(jī)制對于理解匯聚板塊邊緣四維動(dòng)力學(xué)演化及淺表地形地貌演變具有重要指示意義。

傳統(tǒng)研究主要基于中小尺度構(gòu)造解析反演山彎構(gòu)造形成演化過程中的應(yīng)變協(xié)調(diào)機(jī)制，但在整個(gè)地殼乃至巖石圈尺度如何響應(yīng)造山帶的大規(guī)模彎曲一直缺乏有效的限定手段。近年來，基于地球化學(xué)大數(shù)據(jù)分析提出了一系列地殼古厚度重建指標(biāo)，為深化這一研究帶來契機(jī)。

該研究以蒙古山彎構(gòu)造為研究對象，利用巖漿巖La/Yb比值，重塑其彎曲過程中轉(zhuǎn)折端地殼厚度演變軌跡，并在此基礎(chǔ)上揭示了俯沖帶大規(guī)模彎曲過程中的應(yīng)變協(xié)調(diào)機(jī)制及其對巖漿弧時(shí)空演變的影響。

蒙古山彎構(gòu)造位于中亞造山帶中東部，呈向東開口的U型幾何學(xué)形態(tài)，涉及近6000千米安第斯型俯沖體系∽180°的彎曲，是全球規(guī)模巨大且彎曲程度最高的山彎構(gòu)造。已有地質(zhì)與地球物理資料表明，蒙古山彎構(gòu)造形成于二疊紀(jì)至侏羅紀(jì)，并伴隨著蒙古鄂霍茨克洋持續(xù)俯沖及自西向東的剪刀式閉合，在此過程中圍繞山彎構(gòu)造發(fā)育了大量巖漿巖，為探究俯沖帶彎曲過程中地殼厚度時(shí)空演變提供了良好條件。

研究團(tuán)隊(duì)圍繞蒙古山彎構(gòu)造轉(zhuǎn)折端（即：彎曲程度最大的杭愛山地區(qū)）杭愛巖基，開展了廣泛的野外觀察、年代學(xué)與地球化學(xué)方面的研究工作。結(jié)果顯示，在二疊紀(jì)-三疊紀(jì)期間蒙古山彎構(gòu)造轉(zhuǎn)折端平均地殼厚度從∽50千米逐漸增加至∽65千米，而同期巖漿弧朝向海溝方向逐漸遷移。這一結(jié)果指示，在蒙古山彎構(gòu)造形成過程中，其轉(zhuǎn)折端內(nèi)側(cè)（杭愛山地區(qū)）經(jīng)歷了大規(guī)模壓縮，驅(qū)動(dòng)上覆造山帶垂向地殼增厚和橫向大規(guī)模加寬，而海溝受此影響被迫后撤，巖漿弧隨之向著海溝方向逐漸年輕化。

該項(xiàng)研究工作明確了地殼尺度的壓縮變形是協(xié)調(diào)造山帶大規(guī)模彎曲的重要方式，合理解釋了蒙古杭愛山相較于周緣地區(qū)地殼明顯更厚的現(xiàn)象，也為揭示蒙古杭愛山脈隆升機(jī)制與歷史提供了新的視角。

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