大陆交汇处岩浆活动的构造控制:东南欧内迪纳拉山脉布库尔贾山岩基
《Tectonophysics》:Tectonic control on magmatism at a continental junction: The Bukulja Mountains Pluton, Internal Dinarides, SE Europe
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时间:2025年10月11日
来源:Tectonophysics 2.6
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Dinarides造山带由Adriatic与European板块自中侏罗世以来的收敛形成,研究其内部构造带中 Brajkovac(第三纪I型花岗岩)与Bukulja(第三纪S型双黑云母花岗岩)岩体,结合结构分析、磁各向异性、U-Pb锆石年代学与Hf同位素数据,揭示不同构造期(碰撞后 collapsing与新生代 extension)对岩浆作用及岩体抬升的影响。
本文探讨了巴尔干半岛内部迪纳里德山脉在新生代期间经历的构造变形与岩浆活动之间的关系,特别关注了该地区东北部在构造演化过程中的关键作用。研究区域位于阿尔卑斯-喜马拉雅造山带的一部分,是由于阿尔卑斯板块与欧洲板块之间的碰撞和后续的后碰撞扩展所形成的复杂地质环境。通过综合运用多种地质方法,包括构造分析、磁化率各向异性(AMS)、锆石铀铅(U-Pb)年代学、镥-铪(Lu-Hf)同位素分析以及裂变径迹热年代学,研究人员试图揭示该地区在构造活动与岩浆形成之间的时空联系。
迪纳里德山脉位于亚得里亚板块与欧洲板块交汇处,其地质结构受到多阶段构造事件的影响。其中,内部迪纳里德山脉是研究后碰撞扩展的关键区域,因为其经历了多次构造活动,尤其是在迪纳里德山脉、喀尔巴阡-巴尔干造山带和潘诺尼亚盆地交汇处。这些扩展事件不仅影响了地壳的厚度和形态,还促进了广泛的岩浆活动,其时间跨度从始新世延续至晚中新世。研究区域内的岩浆活动主要表现为两种类型的花岗岩侵入体:即始新世形成的I型布拉乔瓦茨花岗岩和中新世形成的S型布库尔雅双云母花岗岩。这两种侵入体在成分、形成机制和时间上存在显著差异,反映了该地区在不同地质时期所经历的构造演化。
研究区域的构造变形主要分为两个阶段,分别与始新世和中新世的岩浆活动密切相关。第一阶段的构造变形与始新世的I型花岗岩形成有关,这一阶段的岩浆活动可能由亚得里亚板块根部的断离(delamination)引发。断离过程导致地壳变薄,并促进了地幔物质上涌,从而引发局部岩浆熔融。这种熔融活动可能在构造应力释放的过程中发生,形成了与构造变形同步的花岗岩侵入体。第二阶段的构造变形则与中新世的S型花岗岩形成相关,这一阶段的岩浆活动更可能与更高级别的地壳拉伸有关,表现为显著的地壳变薄和岩浆活动的持续。
通过综合分析,研究人员确定了该地区在构造演化过程中经历了多阶段的变形事件。这些变形事件不仅影响了岩浆活动的时间和空间分布,还对花岗岩侵入体的形成、就位和出露产生了深远影响。研究区域内的花岗岩侵入体通常与同期的酸性至中性火山序列相关,表明该地区的岩浆活动具有一定的连贯性和空间分布规律。同时,研究还发现,布库尔雅地区的S型双云母花岗岩在成分上表现出明显的铝过饱和特征,这可能与该地区在中新世期间经历的构造拉伸和地壳变薄有关。
此外,研究还结合了现代地震数据,进一步量化了该地区的构造框架。莫霍面(Mohorovi?i? discontinuity)在迪纳里德山脉的中南部地区深度超过55公里,而在主推覆带附近则迅速变浅,进入潘诺尼亚盆地区域,深度降至25-35公里。这种深度变化反映了该地区在地壳构造演化过程中存在的显著机械梯度,表明构造活动对地壳和地幔之间的相互作用具有重要影响。同时,研究还指出,该地区的构造变形与岩浆活动之间的关系可能受到多种因素的调控,包括地壳拉伸、板块运动以及地幔动力学。
研究区域内的变形事件主要通过断层滑动数据和AMS分析来识别。这些数据表明,在后碰撞期,该地区经历了两个主要的构造变形阶段,这两个阶段分别与始新世和中新世的岩浆活动相对应。通过分析断层滑动数据,研究人员能够重建该地区的构造应力状态,并将其与AMS数据进行对比,从而进一步阐明构造活动与岩石磁化率之间的关系。同时,新的裂变径迹热年代学数据和新的锆石年代学与同位素数据也被用于约束该地区的构造变形事件,并提出可能的构造事件时间序列。
研究还发现,构造应力数据与AMS数据之间存在良好的相关性,这种相关性被用于阐明当前构造活动与岩石磁化率之间的关系。例如,在始新世期间,构造应力可能主要表现为向西南方向的压缩,而在中新世期间则可能表现为向东北方向的拉伸。这种构造应力的变化不仅影响了岩浆活动的时间和空间分布,还对花岗岩侵入体的形成和就位产生了重要影响。同时,研究还表明,构造活动对前存的变形结构具有显著的改造作用,这种改造作用在不同地质时期可能表现出不同的特征。
在研究区域内的变质岩和塑性结构方面,研究人员发现,布库尔雅-文恰克结晶单元的变质岩包括糜棱岩石英岩、含白云母片岩以及含角闪石和钙铁辉石的角闪岩。这些岩石的矿物组合表明,该地区的变质作用达到了至少角闪岩相的温度和压力条件。此外,片岩中的白云母和角闪石的次生矿物组合(如白云母化和绢云母化)表明,该地区的变质作用经历了后期的退化阶段,这可能与构造应力的释放和岩浆活动的持续有关。
研究还强调,花岗岩侵入体在构造演化过程中扮演了重要的角色,它们不仅记录了岩浆房内部的动力学过程,还反映了区域构造活动的影响。因此,通过分析花岗岩侵入体的形成和就位过程,研究人员能够更好地理解该地区的构造演化历史。同时,研究还指出,构造活动对花岗岩侵入体的形成和出露具有重要的控制作用,这种控制作用可能通过多种机制实现,包括地壳拉伸、板块运动以及地幔动力学。
综上所述,本文通过综合多种地质方法,揭示了迪纳里德山脉在新生代期间经历的构造变形与岩浆活动之间的复杂关系。研究结果表明,该地区的构造演化历史可以分为多个阶段,每个阶段都与特定的岩浆活动相对应。通过分析这些阶段的构造应力状态、岩浆活动时间和空间分布,研究人员能够更全面地理解该地区的构造演化过程,并为后续的地质研究提供重要的参考。此外,研究还强调了构造活动对花岗岩侵入体形成和出露的控制作用,这为理解大陆造山带中的构造演化提供了新的视角。
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