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1、高等構(gòu)造地質(zhì)學(xué)讀書報(bào)告題目：藏南拆離系形成模式——channelflow模式姓名：薛振華學(xué)號(hào)：201128007514062單位：地質(zhì)與地球物理研究所藏南拆離系形成模式——channelflow模式藏南拆離系形成模式——Channelflow模式摘要：藏南拆離系（STDS）是世界上規(guī)模最大的正斷層體系，沿喜馬拉雅北坡綿延展布2000公里以上。對(duì)于藏南拆離系人們共提出了五種模式：重力滑脫模式；塑性楔狀擠出模式；中下地殼擠出模式；Channelflow模式；被動(dòng)頂板斷層模式。本文主要介紹Channelflow模式對(duì)于藏南拆離系的形成的熱力學(xué)、
2、動(dòng)力學(xué)解釋。由于印度板塊向歐亞板塊俯沖作用，使得地殼增厚，厚度幾乎是臨近地殼的兩倍。此外，底墊板塊和仰沖板塊放射性元素的放熱以及斷層斷裂產(chǎn)生的熱量，使得在中下地殼15—20km出發(fā)生部分熔融，形成在地質(zhì)歷史時(shí)期上的一層軟弱層。軟弱層在上覆巖石的壓力下開始向產(chǎn)生向四周流動(dòng)的趨勢(shì)。在西藏高原南部，由于坡陡，日曬充足，使得風(fēng)化剝蝕速度很快，在該處的集中剝蝕，使得地殼減薄，軟弱層沿著薄的開口“流出”，流出的過(guò)程中形成同期的STDS。軟弱層的界限為同期形成的藏南拆離系和主中央逆沖斷層。1地質(zhì)背景關(guān)于印度與歐亞大陸的碰撞，過(guò)去多數(shù)地質(zhì)學(xué)家認(rèn)為開始于5
3、0—45Ma，但近期的研究認(rèn)為碰撞開始于65—55Ma間，該構(gòu)造結(jié)是楔入亞洲大陸的印度板片，由左行西邊界和右行東邊界限定，西邊界左行走滑始于62—59Ma，說(shuō)明當(dāng)時(shí)印度大陸已開始向亞洲大陸楔入；而俯沖的陸殼高壓麻粒巖峰期變質(zhì)也發(fā)生于60Ma左右。在印度與歐亞大陸碰撞之后，經(jīng)過(guò)近40Ma的構(gòu)造記錄幾乎空白期，真正的造山作用開始于中新世初期，絕對(duì)時(shí)間為25Ma左右。該造山運(yùn)動(dòng)形成了南喜馬拉雅的逆沖推覆體系(圖2)，由北而南依次形成主中央逆沖斷裂(MCT)、主邊界逆沖斷裂(MBT)和主前鋒逆沖斷裂(MFT)；該運(yùn)動(dòng)還導(dǎo)致了喜馬拉雅山脈的隆起，并
4、形成喜馬拉雅廣泛的變質(zhì)與巖漿活動(dòng)。藏南拆離系（STDS）是世界上規(guī)模最大的正斷層體系，沿喜馬拉雅北坡綿延展布2000公里以上（如圖1）。該斷層系將低級(jí)變質(zhì)的特提斯喜馬拉雅沉積巖系（板巖及千枚巖等）直接疊置于高級(jí)變質(zhì)的高喜馬拉雅結(jié)晶巖系之上，從而形成了喜馬拉雅最重要的地質(zhì)界線之一。運(yùn)動(dòng)學(xué)上，所有的研究都證明，STDS的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為上盤相對(duì)于下盤做向北的下滑運(yùn)動(dòng)。已有的年代學(xué)研究也證實(shí)，該斷層系的活動(dòng)時(shí)代為24—12Ma，也即和主中央逆沖斷裂(MCT)的活動(dòng)時(shí)代一致。高等構(gòu)造地質(zhì)學(xué)讀書報(bào)告1藏南拆離系形成模式——channelflow模式圖1藏
5、南及北喜馬拉雅伸展構(gòu)造示意圖構(gòu)造組合上，絕大多數(shù)研究認(rèn)為STDS由2個(gè)部分組成（如圖2），其一是糜棱巖化的片麻巖及淺色花崗巖；其二是頂部的脆性正斷層，該斷層將下盤高級(jí)變質(zhì)的高喜馬拉雅與上盤低級(jí)變質(zhì)的特提斯喜馬拉雅截然分開。然而，張進(jìn)江等最近在定結(jié)及吉隆的最新研究發(fā)現(xiàn)，STDS不發(fā)育脆性斷層，而表現(xiàn)為一個(gè)寬達(dá)十幾公里的大型剪切帶，剪切帶兩側(cè)巖石呈過(guò)渡關(guān)系。圖2喜馬拉雅造山帶剖面示意圖（據(jù)Lefort修改）在定結(jié)，STDS上盤為石炭紀(jì)—二疊紀(jì)的特提斯喜馬拉雅沉積巖系，主要巖性為砂巖、泥巖和灰?guī)r，經(jīng)歷低級(jí)變質(zhì)而形成變質(zhì)砂巖、板巖和千枚巖等。在S
6、TDS附近，上盤巖石變質(zhì)程度自上而下明顯增高，緊鄰斷層部位，泥巖、砂巖被變質(zhì)為細(xì)粒片巖，灰?guī)r發(fā)生重結(jié)晶。STDS下盤頂部由片巖組成，向下很快過(guò)渡為條帶狀片麻巖，并最終形成眼球狀片麻巖等典型的高喜馬拉雅巖系。在此，STDS為一寬度超過(guò)10km的大型韌性剪切帶，主要由糜棱狀淺色花崗巖組成，并被后期弱變形的淺色花崗巖體侵位。淺色花崗巖及上盤底部糜棱狀片巖的39Ar/40Ar測(cè)年結(jié)果證明，該地區(qū)STDS的活動(dòng)歷史為19—13Ma。高等構(gòu)造地質(zhì)學(xué)讀書報(bào)告2藏南拆離系形成模式——channelflow模式2channelflow模型的建立模型以54M
7、a年前為初始時(shí)間，也就是接近印度板塊和歐亞板塊開始碰撞的時(shí)間。該模型的關(guān)鍵在于地表的集中剝蝕和上地殼的粘滯系數(shù)，如果地表集中剝蝕速度越快，而且中下地殼的軟弱層黏滯系數(shù)足夠低，管道流就越容易發(fā)生。印度板塊以速度Vp向歐亞板塊下部俯沖（如圖3a），巖石圈地幔在S點(diǎn)與地殼發(fā)生分離，并俯沖至歐亞板塊之下，此時(shí)地殼并沒(méi)有俯沖下去。俯沖過(guò)程中使得地殼強(qiáng)烈增厚，大約增厚至75km，大多數(shù)中下地殼的物質(zhì)溫度超過(guò)700℃。700至750度時(shí)，白云母發(fā)生部分熔融，這樣會(huì)導(dǎo)致有效粘滯系數(shù)的大大降低，保守估計(jì)降低了百分之5到50，所以當(dāng)溫度超過(guò)700℃時(shí)，經(jīng)過(guò)大
8、約20Ma的熱量積累，部分熔融層開始逐漸形成。圖3b反映的是在地表集中剝蝕未發(fā)生前，中下地殼軟弱層開始形成，軟弱層的流動(dòng)趨勢(shì)使得地殼內(nèi)部的能干標(biāo)志層開始發(fā)生被動(dòng)彎曲，并在地表（西藏高原南部）發(fā)
