研究亮点

孟俊:重建消失的板块——印度岩石圈的真实范围【GRL,2019】
发布:科技处 2019-05-06 阅读:

白垩纪以来,从冈瓦纳超大陆裂解出的印度板块北缘俯冲至欧亚大陆之下,形成了“世界屋脊”青藏高原,科学家将这部分消失的岩石圈称为“大印度板块”。定义大印度板块的大小可以解决板块构造与地球动力学的前缘科学问题,如:多大规模的陆壳可以进行俯冲?青藏高原双倍地壳又是如何形成?而有关大印度板块大小的问题一直没有科学的明确结论。

针对这一科学问题,凤凰娱乐城地球科学与资源学院王成善院士团队孟俊副教授与德国慕尼黑大学Stuart Gilder教授等合作,对印度大陆北缘的错那地区和仲巴地区早垩世地层开展构造古地磁学研究(图1),在获得古地磁极和古纬度的前提下,通过经线与古纬度交汇的新方法定量恢复了白垩纪以来俯冲消减的大印度岩石圈大小(图2)。取得以下创新性研究成果:

1、获得特提斯喜马拉雅地块东部和中西部古地磁极分别为22.0°N266.7°EA95=7.6°29.7°N260.1°EA95=4.9°,古纬度分别为39.6±7.6°S30.5±4.9°S(图2c);

2、印度-欧亚大陆碰撞之前,大印度岩石圈的中西部和东部宽度远远大于现今的喜马拉雅造山带,分别为2675 ± 720 km 1950 ± 970 km(图2c);

3、限定了印度-欧亚大陆由西向东的穿时碰撞,启动凤凰娱乐城为~55Ma(图2b);

4、面积至少为4.7 × 106 km2的大印度岩石圈俯冲至欧亚大陆之下(图2a),证明了俯冲后的大印度地壳所产生的浮力是引发青藏高原隆升的动力机制。

 

 

1 喜马拉雅造山带地质图与古地磁方向数据结果

 

2 大印度板块古地理重建:(a)现今地理图显示研究区仲巴与错那位置与经度线大圆弧,浅紫色区域代表俯冲至地幔的大印度岩石圈;(b55 Ma大印度与欧亚大陆碰撞;(c130Ma重建指示83.6°E经线(仲巴)和92.4°E经线(错那)位置大印度宽度分别为2,675 ± 720 km 1,950 ± 970 km,由仲巴和错那研究区的经线与古纬度交汇获得。大印度东部边界由西澳大利亚Wallaby-Zenith Fracture Zone (WF), Cape Range Fracture Zone (CF), and the Exmouth Plateau (EP; Ingalls et al., 2016; Powell et al., 1988) 进行约束。大印度板块古地理重建基于Gplates (Boyden et al., 2011) 软件以及Torsvik et al.(2012) 古地磁参考系,模式前提为印度-欧亚大陆碰撞后仅发生N-S向构造缩短。

 

上述研究成果发表在地球物理学国际一流刊物《Geophysical Research Letters》上:Meng, J., Gilder, S. A., Wang, C., Coe, R. S., Tan, X., Zhao, X., & He, K. 2019. Defining the Limits of Greater India. Geophysical Research Letters, 46.[IF2017=4.34]

原文链接:

慕尼黑大学官方对中德两校的这一科研合作成果也同时进行了研究亮点报道( https://www.en.uni-muenchen.de/news/newsarchiv/2019/gilder_indianplate.html )。

附件20190506114318392981.pdf (1.5475512MB)