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班公缝合带

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西藏中南部地图,展示班公缝合带与周围的地块。改自Guynn et al., 2011.[1]

班公缝合带(Bangong suture)呈东西走向,长约1200公里,位于西藏中部共轭断层带的关键位置。[2]缝合带位于拉萨地块羌塘地块之间,是以蛇绿岩套混同层为主要成分的不连续带[1],宽约10–20公里,最宽可达50公里[3]。断裂带北部包含东北向左旋走滑断层,南部包含西北向右旋走滑断层。[4]这些共轭断层分布在班公错南北,沿班公-怒江缝合带相互交错。[4]

描述

东西走向的班公-怒江缝合带长约1200公里[2],在拉萨地块羌塘地块之间。可以分为3部分:班公错-改则段(西段)、东巧-安多段(中段)与丁青-怒江段(东段)。侏罗纪中晚期,中特提斯洋在拉萨与羌塘地块之间向北潜没,到早白垩世拉萨地块已在羌塘地块下形成俯冲断层[5]中特提斯洋的痕迹变为蛇纹岩杂基混同层内的仰冲蛇纹岩碎块,散落在缝合带各处。

碰撞与缝合演进

缝合带的主要成分是侏罗纪海相页岩砾岩岩层,以及混同层、蛇绿岩套和多处岩浆活动带来的火成岩。[6]每种岩性的岩石都可与地块、岛弧或微大陆关联[7],在中生代被印度板块挤在北方。拉萨地块与羌塘地块在侏罗纪-白垩纪碰撞[8],古特提斯洋就此消亡,[1][8]并产生班公缝合带。海相岩石(中特提斯洋海床)在碰撞中俯冲到羌塘地块之下,[1]导致了拉萨地块北缘蛇绿岩的仰冲[8]。一般认为仰冲的这一阶段标志着洋壳潜没的结束,以及拉萨-羌塘碰撞的开始。[8]班公缝合带的一大特征是前中生代结晶的安多基岩,长约~100公里,宽约~50公里。[8]安多地区主要是正长片麻岩与变质岩,经历了中生代变质作用、岩浆作用与发掘,变质沉积岩中有未经变形的花岗岩侵入。[8]

新生代再激活

微陆块缝合后紧接着是被印度板块推进的持续北移,4500~5500万年前与亚欧大陆相撞。[9]由于碰撞带来的地壳增厚,距今2000到1000万年间辐合速度下降了40%以上。[9]青藏高原阻挡了地壳的进一步增厚,导致辐合减慢,地壳缩短并转向高原两侧移动。[9]这时期亚欧大陆南缘(拉萨地块)与印度相撞,新特提斯洋闭合,[1]使得缝合带(青藏高原中心位置)被重新激活,[10]逆断层走滑断层都向北移动。走滑断层使变形最小的陆块向东移动,远离了主要辐合区。[4]

班公缝合带截面示意图。1. 洋壳弧后盆地形成,隔开安多基岩与羌塘地块。这次延展可能是俯冲板片回卷(slab rollback)造成的 2. 早中侏罗纪,洋壳持续俯冲。弧后盆地闭合,使蛇绿岩仰冲、在安多基岩中造成变质 3. 早白垩世,拉萨地块与羌塘地块相撞,产生班公缝合带。同时形成前陆盆地。改自Guynn et al., 2006.[8]

班公缝合的影响

板块构造论的经典解释认为,欧亚-印度碰撞导致的变形应集中在潜没带。然而西藏系统并非如此,剧烈的变形在青藏高原北侧和东北侧也有分布。为解释之,提出了2种端元模型:“软西藏”模型与微板块模型。[10][11]“软西藏”模型中,岩石圈表现得像粘稠的薄片,以适应地壳与岩石圈地幔的普遍缩短。[11]微板块模型认为,每个地块都是独立作用的,只是地块间的缝合带(也包括班公缝合带)在新生代重新被激活了。[10]

端元模型预测

两种模型对班公缝合带的重激活有不同的预测。“软西藏”模型认为,根据岩石圈的延展性,缝合带沿线会产生一系列小型多重断层[11]微板块模型认为,应会产生大型走滑断层与剧烈移位,[10]缝合带边缘的斜俯冲还会产生板块挤压(形式为左旋走滑断层)。[10]了解青藏高原这些断层的演化与结构,对于限制青藏高原的形成与变形非常重要。目前正在进行研究,以确定符合上述任一假设的实地特征。

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Guynn, J.; Kapp, P.; Gehrels, G. E.; Ding, L. U–Pb geochronology of basement rocks in central Tibet and paleogeographic implications. Journal of Asian Earth Sciences. 2012, 43 (1): 23–50. Bibcode:2012JAESc..43...23G. doi:10.1016/j.jseaes.2011.09.003. 
  2. ^ 2.0 2.1 Shi; et al. The Bangong Lake ophiolite (NW Tibet) and has a bearing on the tectonic evolution of the Bangong-Nujiang suture zone. Journal of Asian Earth Sciences. 2008, 32 (5–6): 438–457. Bibcode:2008JAESc..32..438S. doi:10.1016/j.jseaes.2007.11.011. 
  3. ^ Schneider; et al. Tectonic and sedimentary basin evolution of the eastern Bangong-Nujiang zone (Tibet): a Reading cycle. International Journal of Earth Sciences. 2003, 92 (2): 228–254. Bibcode:2003IJEaS..92..228S. S2CID 128870362. doi:10.1007/s00531-003-0311-5. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 Taylor; et al. Conjugate strike-slip faulting along the Bangong-Nujiang suture zone accommodates coeval east–west extension and north–south shortening in the interior of the Tibetan Plateau. Tectonics. 2003, 22 (4): n/a. Bibcode:2003Tecto..22.1044T. S2CID 13430072. doi:10.1029/2002TC001361. hdl:1808/17113可免费查阅. 
  5. ^ Zhang, Xiaoran; Rendeng Shi; Qishuai Huang; Deliang Liu; Xiaohan Gong; Shengsheng Chen; Kang Wu; Guoding Yi; Lin Ding. Early Jurassic high-pressure metamorphism of the Amdo terrane, Tibet: Constraints from zircon U-Pb geochronology of mafic granulites. Gondwana Research. 2013, 26 (3–4): 975–985. doi:10.1016/j.gr.2013.08.003. 
  6. ^ Gehrels; et al. Detrital zircon geochronology of pre-Tertiary strata in the Tibetan-Himalayan orogen. Tectonics. 2011, 30 (5): n/a. Bibcode:2011Tecto..30.5016G. doi:10.1029/2011TC002868可免费查阅. 
  7. ^ Yin and Harrison. Geologic Evolution of the Himalayan-Tibetan Orogen. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2000, 28: 211–280. Bibcode:2000AREPS..28..211Y. doi:10.1146/annurev.earth.28.1.211. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 Guynn; et al. Tibetan basement rocks near Amdo reveal "missing" Mesozoic tectonism along the Bangong suture, central Tibet. Geology. 2006, 34 (6): 505–508. Bibcode:2006Geo....34..505G. doi:10.1130/G22453.1. 
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 Molnar and Stock. Slowing of India's convergence with Eurasia since 20 Ma and its implications for Tibetan mantle dynamics (PDF). Tectonics. 2009, 28 (3): n/a [2024-09-10]. Bibcode:2009Tecto..28.3001M. S2CID 12734913. doi:10.1029/2008TC002271. (原始内容存档 (PDF)于2023-03-26). 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 Tapponnier; et al. Oblique stepwise Rise and Growth of the Tibet Plateau. Science. 2001, 294 (5547): 1671–7. Bibcode:2001Sci...294.1671T. PMID 11721044. S2CID 24563782. doi:10.1126/science.105978. 
  11. ^ 11.0 11.1 11.2 England and Houseman. Finite Strain Calculations of Continental Deformation 2. Comparison With the India-Asia Collision Zone. Journal of Geophysical Research. 1986, 91 (B3): 3664–3676. Bibcode:1986JGR....91.3664E. doi:10.1029/JB091iB03p03664.