综述:俯冲造山带的生长:迪纳拉山脉-阿尔巴尼亚山脉-希腊山脉地区的变形样式与抬升模式
《Earth-Science Reviews》:Growth of a subduction orogen: Deformation styles and exhumation patterns in the Dinarides-Albanides-Hellenides
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时间:2025年10月31日
来源:Earth-Science Reviews 10
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本研究以东地中海Dinarides-Albanides-Hellenides造山带为对象,通过热年代学、构造分析和地壳尺度横截面重建,揭示了退行性俯冲背景下造山带生长的复杂机制。结果表明,北部因缺乏蒸发岩盖层,基底卷入变形导致抬升集中于造山前缘;南部厚蒸发岩层促进基底与覆盖层解耦,形成基底卷入结构,使抬升更多发生在内陆。后陆伸展与板块 rollback相关,形成西向东抬升年龄递增的格局。这些发现表明,长期造山过程受俯冲带动态控制,存在基底卷入与覆盖层解耦的差异化生长模式。
在东地中海的Dinarides-Albanides-Hellenides造山带,研究了造山过程中地壳增厚和减薄的机制,以及这些过程对地表隆升模式的影响。该造山带形成于晚白垩纪以来亚得里亚微板块向欧亚板块的东向俯冲,其沿造山带不同部位的变形风格和隆升模式存在显著差异,这些差异主要由三叠纪蒸发岩解耦层的厚度控制。在北方,由于缺乏解耦层,导致了基底参与的变形,使得中中新世至更新世的隆升主要集中在造山带的前缘。而在南方,由于蒸发岩层厚,促进了基底与覆盖层的解耦,限制了前缘的隆升,而隆升则主要发生在造山带内部,通过底辟作用实现。在造山带后部,由于俯冲带的撤退,地壳减薄并导致了地表的隆升,这种隆升从中新世逐渐向更新世演化,表明俯冲带的撤退是主要的地质动力学驱动因素。
研究显示,从中新世到更新世,地壳增厚和后部地壳减薄同时发生。这一构造阶段可能标志着该造山带长期增生循环的最新阶段,即通过俯冲带撤退期间刮削大陆地壳切片的底辟作用,使得造山带的构造体显著增厚。这些结果也对理解亚得里亚微板块在中新世以来的地壳演化提供了重要线索,暗示亚得里亚微板块可能在中新世就已经开始独立向东北方向运动。同时,研究还指出,地壳增厚和减薄在造山带的形成和演化中扮演了双重角色,强调了构造作用与地表响应之间的复杂关系。
在构造演化过程中,不同构造单元的变形风格和隆升模式差异显著。北方的Dinarides造山带由于缺乏解耦层,导致了基底参与的变形,这种变形通过前缘增生和底辟作用共同作用,使得造山带的构造体逐渐增厚。而在南方的Albanides和Hellenides,由于蒸发岩层厚,促进了基底与覆盖层的解耦,使得前缘的隆升被限制在2公里以内,而隆升则主要发生在造山带内部。这种差异主要由构造单元内部的基底摩擦条件不同所引起,北方的高摩擦条件限制了前缘的隆升,而南方的低摩擦条件则促进了内部的隆升。
此外,研究还指出,造山带后部的隆升模式与地壳减薄密切相关。在中新世到更新世期间,随着俯冲带的撤退,造山带后部经历了广泛的伸展作用,这种伸展作用使得深部地壳单元被抬升到地表。研究通过结合低温热年代学数据和构造-地层数据,揭示了这一过程的时间和空间演化模式。结果表明,后部的隆升从中新世开始逐渐向更新世发展,形成了从Olympus窗口到Peshkopie窗口的西向年轻趋势,这与伸展作用和俯冲带撤退有关。
综上所述,该研究通过详细分析Dinarides-Albanides-Hellenides造山带的构造演化和地壳增厚/减薄机制,揭示了造山带在不同构造单元中表现出的多样性。这些发现不仅有助于理解东地中海地区的构造演化,也为全球其他俯冲带撤退背景下地壳增厚和减薄的机制提供了新的视角。研究强调了俯冲带撤退在造山带后部伸展作用中的关键作用,并指出了基底摩擦条件在控制造山带变形风格和隆升模式中的重要性。这些成果对于进一步研究构造动力学和地表响应之间的相互作用具有重要意义。
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