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纪飞等-GR 西兰大陆(Zealandia)岩石圈强度及其对变形的指示意义
来源:办公室 发布时间:2020-11-18

     西兰大陆曾位于古冈瓦纳大陆的边缘,白垩纪与西南极和澳大利亚相继分离,经过漂移、旋转、碰撞等复杂变形演变成现今形态,有世界第八大洲之称。岩石圈有效弹性厚度(Effective elastic thickness,EET)表征了岩石圈总体的机械强度,可以从热力学角度揭示岩石圈变形特征和构造活动。国家自然灾害防治ca661院纪飞博士与地质力学ca661所和国内相关高校展开合作,利用基于弹性板模型下的小波相关技术,获得了整个西兰大陆EET的空间变化特征。结合ca661区构造演化历史,合作作者对计算结果进行分析,得出以下主要结论:(1)Tonga-Kermadec海沟俯冲带呈现异常高EET值,与高热流、强地震活动带明显不符;排除了动态地形、重力效应对反演结果的影响,认为俯冲带的外力作用(非均衡因素)导致了上述高值现象;(2)冷的俯冲大洋板块和相对热、活动强烈的上覆大陆板块的强耦合作用可以解释新西兰北岛和南岛最南部展示出相对高的EET值,其幅值基本相当于二者强度的叠加;(3)西兰大陆北部的“弧盆”系统(残留陆块与新生洋壳)整体表示出低EET值,分析认为广泛分布的低强度特征与岩石圈物质组成和温度影响不大,而主要受其厚度控制。该认识与古近纪受太平洋对澳大利亚板块俯冲,“弧盆”系统发生大规模的下地壳拆沉机制相一致(Sutherland et al., 2010)。
      本ca661基于对西兰大陆岩石圈强度分析,提供了一些新的认识,对理解新西兰及周围区域板内及板块间的岩石圈结构和变形机制有重要的推进作用。目前,ca661成果已发表在国际地学期刊《Gondwana Research》。

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图1 (a)西兰大陆的位置(红色虚线),其它构造线信息及简写含义见原文。(b)新西兰地区主要构造特征。

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图2 (a)和(b)表征了分别取中央波数3.081和5.336时,ca661区域未表达的载荷(地表剥蚀或沉积作用等所导致)对相关性求解EET所产生的影响程度-重力噪声。(c)和(d)为上述两个中央波数下,估算得到的EET空间分布特征。其中,深灰色区域代表了可能影响EET值的重力噪声(> 0.5)分布情况,浅灰色区域指示了受板块边界非均衡因素的影响所产生的异常高岩石圈强度值。

文章信息: Ji, F., Zhang Q.*, Zhou, X., Bai, Y. & Li, Y. (2020). Effective elastic thickness of Zealandia and its implications for lithospheric deformation. Gondwana Research, 86, 46-59. https://doi.org/10.1016/j.gr.2020.05.008
原为链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1342937X20301623

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