新聞動態(tài)令佳琪等-CEE：蒙古鄂霍茨克造山帶大規(guī)模彎曲驅(qū)動地殼增厚與巖漿弧遷移
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造（Orocline），影響著造山帶的古地理格局、深部地球動力學過程及淺表地形起伏。山彎構造的形成演化，涉及到整個造山帶沿著鉛直軸的大規(guī)模彎曲，其彎曲過程中的應變協(xié)調(diào)機制對于理解匯聚板塊邊緣四維動力學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造解析反演山彎構造形成演化過程中的應變協(xié)調(diào)機制，但在整個地殼乃至巖石圈尺度如何響應造山帶的大規(guī)模彎曲一直缺乏有效的限定手段。近年來，基于地球化學大數(shù)據(jù)分析提出了一系列地殼古厚度重建指標，為深化這一研究帶來契機。
中國科學院廣州地球化學研究所博士生令佳琪、李鵬飛研究員、袁超研究員及其合作者，以蒙古山彎構造為研究對象，利用巖漿巖La/Yb比值，重塑其彎曲過程中轉折端地殼厚度演變軌跡，并在此基礎上揭示了俯沖帶大規(guī)模彎曲過程中的應變協(xié)調(diào)機制及其對巖漿弧時空演變的影響。蒙古山彎構造位于中亞造山帶中東部，呈向東開口的U型幾何學形態(tài)，涉及近6000 km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造。已有地質(zhì)與地球物理資料表明，蒙古山彎構造形成于二疊紀至侏羅紀，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空演變提供了良好條件。
項目團隊圍繞蒙古山彎構造轉折端（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、年代學與地球化學方面的研究工作。結果顯示，在二疊紀-三疊紀期間蒙古山彎構造轉折端平均地殼厚度從~50 km逐漸增加至~65 km，而同期巖漿弧朝向海溝方向逐漸遷移。這一結果指示，在蒙古山彎構造形成過程中，其轉折端內(nèi)側（杭愛山地區(qū)）經(jīng)歷了大規(guī)模壓縮，驅(qū)動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（圖1）。
本項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制與歷史提供了新的視角，相關成果發(fā)表在國際地學期刊《Communications Earth & Environment》。
Ling,J.?（令佳琪）,?Li,P.?（李鵬飛）,Yuan,C.?（袁超）,Rosenbaum,G.,Sun,M.（孫敏）,Li,Z.（李震）,Narantsetseg,T.,2024. The bending of a supra-subduction zone produced crustal thickening and arc migration of the Mongolian Orocline. Communications Earth & Environment 5,329.
圖1?蒙古-鄂霍茨克俯沖帶二疊紀至三疊紀構造重建圖（a-b）與蒙古山彎構造形成演化模式圖（c-d）。由圖可見，蒙古山彎構造形成過程中，其轉折端內(nèi)側杭愛山地區(qū)經(jīng)歷了大規(guī)模壓縮，導致上伏造山帶垂向地殼增厚及橫向大規(guī)模加寬，后者迫使海溝后撤，并伴隨著巖漿弧向著海溝方向發(fā)生遷移。
