Tectonics+ESR:伊朗特提斯演化——一条造山带的新生与重生( 二 )


他们利用伊朗北部泥盆纪具有洋中脊玄武岩性质的榴辉岩(Rasht)和蛇绿岩(Darrehanjir)(图1 , 图3) , 约束了古特提斯洋中脊俯冲历史 , 发现1000km长的洋中脊俯冲从~380Ma持续至~360Ma 。 该现象与南美正在发生洋中脊俯冲的地区观测和预测相吻合 。 洋中脊俯冲之后 , 连接冈瓦纳大陆的古特提斯洋板片开始俯冲 。 倘若50km厚的大洋板片俯冲至700km深度 , 能产生1.0GPa的拉张力 , 该力传递至冈瓦纳被动陆缘 , 足以提供裂解冈瓦纳被动陆缘的应力(图3) 。 此外 , 由于冈瓦纳北缘新元古代晚期广泛存在“泛非期”造山事件 , 发育大量薄弱带 , 为后期的裂解提供了先决条件 。 大洋俯冲700km深度的时间可以根据板块汇聚速率估算 。 从伊朗的实例来看 , 自古特提斯洋中脊俯冲的近100个百万年之后 , 新特提斯洋从冈瓦纳被动陆缘开启(260Ma) 。 他们最新研究揭示 , 古特提斯于228Ma消亡 , 随着板块汇聚的持续进行 , 汇聚作用力从古特提斯域跃迁至新特提斯域 , 导致新特提斯洋在早侏罗世发生初始俯冲(ZhangZhiyongetal.,2018,GondwanaResearch) 。
Tectonics+ESR:伊朗特提斯演化——一条造山带的新生与重生
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图3Rasht榴辉岩的关键岩石学、地球化学、年代学信息(左) , 与古特提斯洋中脊俯冲与新特提斯洋开启模式图(右)
3.新特提斯消亡与Talesh-Alborz造山带的重生
现今伊朗的高峰“十有八九”在伊朗北侧Talesh-Alborz山脉一线 , 而这一区域作为古特提斯消亡的碰撞造山带 , 其主要地形在中生代已被夷平 。 那么它是何时、如何被重新唤醒 , 形成新的陆内造山系统的呢?针对这一问题 , 他们通过对Talesh进行低温热年代学研究并反演该地区的热演化历史 , 揭示出与新特提斯洋初始俯冲(180-150Ma)、平板俯冲(60-50Ma)、初始碰撞(~30Ma)、以及“硬碰撞”(15Ma至今)相关的多期次隆升事件(图4) , 并发现其与Alborz的多期次隆升阶段可以对比 。 这些结果表明 , 正是多阶段构造事件的叠加 , 才造就了如今Talesh-Alborz山脉的高耸地形 。 同时 , 他们还揭示 , Talesh-Alborz后期陆内造山过程受大陆内部的地质属性控制而产生构造不均一性——受南里海残留洋盆以及Talesh造山带刚性基底性质的影响 , Talesh东段抬升缓慢 , 保存了中生代早期隆升的记录 。 而其东侧的Alborz造山带则无论在俯冲还是碰撞阶段 , 均记录了大规模的构造抬升 。 因此 , 造山过程的差异性表现可能受板内块体属性的影响远远大于板缘构造的差异影响 , Talesh比Alborz具有力学上更为强硬的基底 。 新特提斯的消亡及阿拉伯与欧亚大陆的碰撞过程 , 不仅造就了高耸的扎格罗斯山脉 , 还在伊朗内陆古特提斯缝合带形成了更为宏伟的Talesh-Alborz山脉 。
Tectonics+ESR:伊朗特提斯演化——一条造山带的新生与重生
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图4Talesh-Alborz造山带内热年代学数据(左)及其与新特提斯构造演化的响应关系(右)
Tectonics+ESR:伊朗特提斯演化——一条造山带的新生与重生】上述研究成果发表于Tectonics和Earth-ScienceReviews之上 。 该成果受到国家自然科学基金项目(如91855103、91855207和91855212)、岩石圈演化国家重点实验室和中国科学院青年促进会的资助 。