阿尔博兰结晶逆冲席外缘应变分配机制及其对直布罗陀弧西段运动学模式的启示

本研究针对西地中海直布罗陀弧西段阿尔博兰结晶逆冲席（ATS）的应变分配机制展开，通过分析其几何结构、运动学特征及物理条件，揭示了ATS在11-12?km厚岩柱上形成的西倾褶皱与E-W向逆冲的耦合关系，提出纯剪切主导的分区变形模式，为理解西地中海弧后撤退-碰撞过程提供了关键构造证据。

　　

在地中海西部，直布罗陀弧作为新近纪碰撞形成的极紧窄造山弧，其内部阿尔博兰域（Alboran Domain）的构造演化长期存在争议。这个弧状构造不仅记录了非洲-欧亚板块的复杂汇聚历史，更因独特的弧形几何形态和强烈的应变分区现象，成为理解陆内变形机制的天然实验室。然而，作为该弧核心的阿尔博兰结晶逆冲席（ATS）——一个厚度可达12公里、包含橄榄岩单元的巨型构造体，其侵位过程与周缘褶皱-逆冲带的运动学关系始终未明。

西班牙政府资助的研究团队选择直布罗陀弧西段（马拉加子午线以西）作为研究区，通过精细构造解析揭示了ATS的变形密码。研究发现，ATS西段发育25公里宽的悬挂壁斜坡，其上岩柱被近南北向的西倾褶皱改造，这些褶皱很可能是逆冲平行简单剪切（thrust-parallel simple shear）的产物。值得注意的是，ATS基底的大型逆冲（局部化简单剪切）与垂向压扁、弧平行伸展的共存，表明其变形具有强烈的分区性：纯剪切主导的体变形与基底局部化剪切共同作用。

更引人注目的是运动学方向的系统变化：ATS西前缘的构造运移方向（近E-W）与北部边界存在>20°的偏差，暗示逆冲席侧翼发育压扭体制。这种变形特征与整个直布罗陀弧向外辐射的构造运移方向扇形展布模式高度吻合，支持弧曲率具有渐进演化性质。研究还发现从褶皱-逆冲带到造山核部普遍存在的平行造山带走向伸展现象，这为西地中海"向西撤退-板块撕裂-碰撞"的动力学模型提供了直接构造证据。

技术方法上，研究者综合运用：1）野外构造解析（包括褶皱几何学、剪切带运动学指标）；2）变质变形显微构造分析（如云母鱼、石英C轴组构）；3）关键构造单元年代学约束（如橄榄岩单元顶部22.5?Ma的韧性剪切带定年）；4）区域尺度构造对比（对比Betics和Rif褶皱-逆冲带）。

【ATS结构与运动学】
ATS作为结晶复合席，其西段发育与悬挂壁斜坡相关的大型前缘隆起墙。斜坡上覆11-12?km厚岩柱受近南北向西倾褶皱改造，这些褶皱形成于ATS侵位晚期（<22.5?Ma），由逆冲平行简单剪切触发。运动学方向分析显示西前缘近E-W向逆冲，与北部边界形成>20°夹角。

【应变分配模式】
ATS内部存在纯剪切主导的分区变形：基底局部化简单剪切（大型逆冲）与垂向压扁、弧平行伸展共存。这种应变分配导致前缘发育逆冲，侧翼形成压扭构造，整体符合直布罗陀弧向外辐射的运动学模式。

【地球动力学意义】
ATS的运动学特征表明直布罗陀弧的变形独立于欧非板块汇聚，更符合西地中海向西俯冲撤退伴随板块撕裂的模型。弧平行伸展的广泛存在证实了造山带尺度的应变分区，为理解陆内造山过程提供了范例。

这项发表在《Journal of Geodynamics》的研究，首次系统阐明了结晶逆冲席在弧形造山带中的应变分配机制，不仅修正了传统认为的刚性逆冲席模型，更建立了从微观变形到区域动力学的完整证据链。特别是发现纯剪切主导的分区变形可以产生看似矛盾的构造组合（逆冲+伸展），这对解析其他复杂造山带（如喜马拉雅、阿尔卑斯）的演化具有启示意义。研究结果支持西地中海演化的"后退-撕裂-碰撞"三阶段模型，为理解弧-陆碰撞系统的应变分配提供了新范式。