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Earth-Science Reviews发表我院户盼盼博士和杨风丽教授最新研究成果,揭示早中生代特提斯洋东部的关闭

时间:2022-07-06浏览:267

20226国际知名地学期刊Earth-Science Reviews以《Opposite thrust systems under the Subei-South Yellow Sea Basin: A synthesis on the closure of the eastern Tethyan Ocean》为题在线发表了我院博士后户盼盼(第一作者)、杨风丽教授(通讯作者)与中国海洋大学李三忠教授等合作者的最新研究成果。

早中生代,华南板块分别受到北部华北板块和南部印支板块的碰撞,在华北板块和华南板块之间形成了世界上规模最大、保存最好的高压—超高压变质岩带之一,即大别—苏鲁造山带;同时,有证据显示位于华南板块内部的江南造山带也卷入了该期造山运动。

早中生代大别—苏鲁造山带的形成及江南造山带的活动,记录了特提斯洋东部的关闭过程。然而,目前有关苏鲁造山带在海域的活动与分布、是否东延至朝鲜半岛及其与郯庐断裂带之间的构造关系,以及江南造山带在该期的活动特征等还存在着较大的争议。

为此,杨风丽教授团队及合作者选取苏北—南黄海盆地作为研究对象,该盆地位于扬子板块(华南板块北部)的东部,北以苏鲁造山带为界与华北板块相邻,西为郯庐断裂带所限与大别造山带相邻,南为江南陆内造山带所围,东临朝鲜半岛。特殊的构造位置,决定了苏北—南黄海盆地是揭示特斯洋东部关闭过程及E-W向特提斯构造域向NE-NNE向太平洋构造域转换的重要地区。

该研究主要认识如下:

1)丰富的地震剖面解释和野外观察表明,苏北—南黄海盆地中三叠世末期至中侏罗世发育了一套南、北对冲系统。

剖面上,北部逆冲推覆系统具有由北西向南东逆冲的运动学极性,而南部系统则与之相反;南北逆冲推覆系统可以分别划分为根带、中带和锋带。其中,根带以高角度叠瓦式逆冲断层发育为主,中带主要发育逆冲叠瓦扇和推覆体,南北两大逆冲系统锋带大致在陆域的长江和海域的中部隆起南部相遇,组成对冲锋带(图1A,C)。

平面上,逆冲断层的走向呈现自西向东,自陆域向海域,由NNE-NE转变为NEE进而转变为近E-W向的变化(图1A)。

2)平衡剖面缩短应变量计算结果及不同区带构造变形特征揭示,对冲系统的变形强度具有从陆域向海域、自根带向锋带,由强变弱的趋势。

结合周缘造山带地质年代学数据等,认为北部逆冲系统受控于扬子板块(华南板块)的俯冲和苏鲁高压—超高压变质岩的折返,而南部逆冲系统则与江南造山带的隆升密切相关(图1 A)。

3)地震反射特征及周缘造山带、朝鲜半岛和徐淮构造带地质年代学及构造变形特征等综合分析反映(图1A,B),苏鲁造山带可以由陆域延伸至南黄海盆地的北部坳陷,并在东部为南黄海东部边缘断裂所限,其在海域的南部边界为中部隆起北断裂,表明苏鲁造山带在海域的分布范围比以往的认识更宽,这对揭示特提斯洋东部的关闭过程具有重要指示意义;

4)结合前人古地磁研究成果,本研究认为早中生代时期华南板块相对于华北板块的顺时针旋转可能引起苏鲁造山带在东西两侧与郯庐断裂带、黄海东缘断裂的局部挤压,导致苏鲁造山带和华南板块部分块体或岩片挤压逆冲至徐淮构造带和朝鲜半岛的洪城地区,从而造成苏鲁造山带、华南板块、徐淮构造带和朝鲜半岛等块体之间的“亲缘关系”。

并且,逆冲断裂自西向东走向上的变化也表明郯庐断裂带左行走滑的时间与对冲系统形成的时间大体一致,其左行走滑可能与华南板块相对于华北板块的顺时针旋转有关。

此外,郯庐断裂带两阶段左行走滑历史(中三叠世末—中侏罗世,晚侏罗世—早白垩世)也标志着中国东部逐渐由E-W向特提斯构造域转变为NE-NNE向太平洋构造域(图1A)。

 


1.A)苏北-南黄海盆地及邻区对冲系统动力学起源及苏鲁造山带、华南板块、朝鲜半岛、徐淮构造带等之间的亲缘关系模型;(B)朝鲜半岛及徐淮构造带地区地质剖面;(C)南黄海盆地对冲系统地震解释剖面

 

该研究受国家自然科学基金重大研究计划“西太平洋地球系统多圈层相互作用”重点项目(92158207, 91958214)、国家自然科学基金面上项目(41876047, 42121005)、中国博士后科学基金项目(2020M671202)的联合资助。

 

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104075 

 

欲知后期苏北—南黄海盆地在晚侏罗世至早白垩世的走滑构造变形特征,请进一步延伸阅读:Yang, F.L*, Hu, P.P*, Zhou, X., Zhang, R., Peng, Y., Li, X., & Qiu, D. (2020). The Late Jurassic to Early Cretaceous StrikeSlip Faults in the SubeiSouth Yellow Sea Basin, Eastern China: Constraints From Seismic Data. Tectonics, 39(10), e2020TC006091. Doi: 10.1029/2020TC006091


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