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The lithosphere-asthenosphere boundary in the Tien Shan-Karakoram

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Thelithosphere-asthenosphereboundaryintheTienShan-KarakoramregionfromSreceiverfunctions:Evidenceforcontinentalsubduction

P.Kumar,1,2X.Yuan,1R.Kind,1,3andG.Kosarev4Received22December2004;revised22February2005;accepted16March2005;published9April2005.[1]SignificantS-to-Pconvertedwaveenergyfromthecrust-mantleandlithosphere-asthenosphereboundaries(theMohoandtheLAB,respectively)hasbeenobservedintheTienShanandKarakoramorogenicbeltsandusedforthedeterminationofthethicknessofthecrustandthemantlelithosphere.TheMoholiesatdepthsof45–65kmintheTienShanandadjacentregionsanddeepensto$70kmdepthinPamirandKarakoram.Thethicknessofthelithospherevariesbetween90and120kmunderneaththeTienShanandincreasestoavalueof160kmbeneaththeTarimBasin.TothesouthoftheTarimBasinthelowerboundaryoftheAsianlithospherecanbeclearlyfollowedtoadepthof270kmbeneathcentralPamirandKarakoram,whiletheIndianlithosphereisobservedbeneaththeKarakoramdippingfrom130kmto170kmtowardsthenorth.Theobservationsindicateascenarioofcontinentalcollisionandsubduction,consistentwithseismicityandthesurfacewavetomographyresults.Citation:Kumar,P.,

X.Yuan,R.Kind,andG.Kosarev(2005),Thelithosphere-asthenosphereboundaryintheTienShan-KarakoramregionfromSreceiverfunctions:Evidenceforcontinentalsubduction,Geophys.Res.Lett.,32,L07305,doi:10.1029/2004GL022291.

1.Introduction[2]TheTienShanandKarakoramorogenicbelts,sep-aratedbytheTarimBasin,arelocatedatthewesternandnorthwesternedgeoftheIndo-Asiancollisionzone(Figure1).ThedynamicsoftheentireregionisdominatedbythecollisionoftheIndianandEurasiancontinentalplates,withaconvergencerateof$5cm/year[DeMetsetal.,1990].Theresultingdeformationisaccommodatedmostlybylithosphericthickeningandlateralextrusionandismani-festedatthesurfacebyanumberofeast-westtrendingthrustandstrike-slipfaults[MolnarandTapponnier,1975;Hamburgeretal.,1992;Matteetal.,1996;Robinsonetal.,2004].ThemajorthrustfaultssuchastheMainPamirThrust,theMainKarakoramThrust,theMainMantleThrustandtheMainBoundaryThrustaccommodatemostoftheIndo-Asiancollisionandcrustalshortening,whilethedex-tralKarakoramFaultandthesinistralAltynTaghFaultindicatethatlateralmaterialflowinasoutheastdirection

towardsTibetoccurred.Theregionhasintensiveseismicactivityfromashallowdepthdowntoamaximumdepthof350km.TheseismicitypatternshowsclearconcentrationsofshallowearthquakesalongtheMainPamirThrustandintermediate-depthearthquakesalonganarrowbandinPamirandHinduKush[Billingtonetal.,1977;Roeckeretal.,1980;BurtmanandMolnar,1993;Fanetal.,1994;Zhuetal.,1997].Theintermediate-depthseismiczoneiscom-posedoftwoseparatesegmentswithoppositedirections.InwesternPamirandHinduKushtheWadati-Benioffzonedipstothenorth,whileineasternPamirandKarakoramitdipstothesouthandsoutheast.Thedistinctseismicpatternleadstocontroversialinterpretationsofwhetheritresultsfromasinglecontortedslabortwoseparateslabsegmentswithoppositedirections.Seismictomographyhasshownhighandlowvelocityanomaliesassociatedwithgeologicalfeaturesandtheseismiczonesandseemtosupportthecontinentaloroceanicsubduction[Roecker,1982;Roeckeretal.,1993;Mellorsetal.,1995].However,theresolutionisnotsufficienttoresolvethedetailsofthesubductedslab.[3]Withtherapidlygrowingnumberofpermanentand

temporaryseismicstationsdeployedinthelastdecade,especiallyinTienShan,muchinformationaboutthelitho-sphericstructureshasbeenacquired.ThecrustalthicknesswasestimatedbyPandSreceiverfunctionstobe45–65kminTienShan[Kosarevetal.,1993;Oreshinetal.,2002;Vinniketal.,2004].FromthesouthernrimofTienShansouthwardtoTarimBasintheMohowasobservedtovaryfromdepthsof60–76kmto40–52km[Liuetal.,2000].AjumpoftheMohodepthwasfoundacrosstheAltynTaghFaultfrom60kminTarimBasinto80kminnorthwestTibet[Wittlingeretal.,2004].Thelithosphereisobservedtobe90–110kmthickbeneathTienShan[Oreshinetal.,2002].AlowvelocityzonewasfoundbeneaththeTienShaneastoftheTalasso-FerghanaFault,whichisattributedtotheexistenceofmantleplume[Vinniketal.,2004].[4]Thicknessofthelithosphereisoneofthemost

importantparameterstoaddresstheproblemsofplatetectonicprocesses.Unfortunately,seismicobservationsofthelithosphereisstillachallengingworkusingbodywaves.Mostobservationsaboutthelithosphericthicknesscomesofarfromlow-resolutionsurfacewavestudies.TherecentlydevelopedS-receiverfunctiontechniquecanbeusedtoidentifythelithosphere-asthenosphereboundary(LAB)[VinnikandFarra,2000;Lietal.,2004;P.Kumar,ThelithosphereoftheNW-AtlanticandtheIcelandplumetrack,submittedtoEarthandPlanetaryScienceLetters,2004].TheSreceiverfunctiontechniquelooksforS-to-Pcon-vertedwavesatseismicdiscontinuitiesbeneathstations.TheS-to-PconvertedwavesarriveatthestationearlierthanthedirectSwaves,whereasallthemultiplereverberationsappearlaterthantheSarrival.WiththisadvantagetheS

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东天山镜儿泉伟晶岩与花岗岩成因关系: 来自锆石U-Pb定年和Hf同位素证据

东天山镜儿泉伟晶岩与花岗岩成因关系: 来自锆石U-Pb定年和Hf同位素证据

第49卷 第4期Vol.49, No.4, 385–4032020年7月GEOCHIMICAJuly, 2020收稿日期(Received): 2018-04-11; 改回日期(Revised): 2018-07-05; 接受日期(Accepted): 2018-08-30基金项目: 国家自然科学基金(91962222、41372104); 新疆有色金属工业(集团)有限责任公司科研项目(2011YSKY-02) 作者简介: 李寄邦(1992–), 男, 硕士研究生, 岩石地球化学研究方向。

E-mail: libang100@ * 通讯作者(Corresponding author): ZHANG Hui, E-mail: zhanghui@; Tel: +86-851-84398519东天山镜儿泉伟晶岩与花岗岩成因关系: 来自锆石U-Pb 定年和Hf 同位素证据李寄邦1,2, 张 辉1*, 吕正航1(1. 中国科学院 地球化学研究所 地球内部物质高温高压重点实验室, 贵州 贵阳 550081; 2. 中国科学院大学, 北京 100049)摘 要: 对东天山镜儿泉矿区花岗岩岩石地球化学以及花岗岩和伟晶岩锆石U-Pb 定年、锆石Hf 同位素组成特征进行了研究, 以便确定它们的形成时代、构造背景及伟晶岩与花岗岩的成因关系。

研究结果显示, 镜儿泉矿区花岗岩属于高分异的过铝质花岗岩, 其中黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗岩形成时代分别为(223.6±1.5) Ma 、(223.2±1.3) Ma 和(220.2±1.4) Ma, 锆石εHf (t )值分别变化于+10.7~ +11.8、+6.2~ +12.6和+6.2~ +10.7范围; 镜儿泉伟晶岩I 号脉形成年龄为(218.0±1.8) Ma, 锆石中εHf (t )值分布于+10.6~ +12.3范围。

boundry

boundry


Subducting plate boundary magmatism


NO.1 Division and the type of plate boundary
NO.2 Magmatism NO.3 Metamorphism NO.4 Surface geological
NO.3 Metamorphism
Occurred in the Convergent boundaries .Forming Double metamorphic belt.


NO.1 Division and the type of plate boundary
NO.2 Magmatism NO.3 Metamorphism NO.4 Surface geological
Three
types

2. Transform boundaries
3. Convergent boundaries

NO.1 Division and the type of plate boundary
)
NO.1 Division and the type of plate boundary
NO.2 Magmatism
1. Divergent boundaries
Primarily mafic magmatism,Large-scale crack and Calm style volcanic eruption.
NO.2 Magmatism
3. Convergent boundaries
NO.2 Magmatism NO.3 Metamorphism NO.4 Surface geological
2019年巴基斯坦新米尔普尔M_(W)6.0地震的同震形变场与断层滑动分布反演

2019年巴基斯坦新米尔普尔M_(W)6.0地震的同震形变场与断层滑动分布反演


关键词 巴基斯坦地 震 同 震 形 变 场 断 层 滑 动 分 布 发 震 构 造 喜 马 拉 雅 主 前 缘 逆 冲 断 裂
次级断裂
中 图 分 类 号 ：Ｐ３１５２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０２５３－４９６７（２０２１）０３－０６００－１４
０ 引言
２０１９年 ９月 ２４日 １１时 ０１分（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｉｍｅＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ，ＵＴＣ），巴基 斯坦北 部距 新米尔 普尔（ＮｅｗＭｉｒｐｕｒ）７ｋｍ 处 发 生 ＭＷ６０地 震。美 国 地 质 调 查 局 （ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ， ＵＳＧＳ）利用远场地震波数据进 行 测 定，给 出 的 地 震 震 中 位 于 （３３０７８°Ｎ，７３７９４°Ｅ），震 源 深 度为 １１５ｋｍ（表 １）。
利用区域或远场地震数据可以 反 演 出 中 强 地 震 的 震 源 机 制，用 于 分 析 目 标 地 震 的 断 层 特
６０２
地 震 地 质
４３卷
图 １ ２０１９年 １２月 ２４日巴基斯坦新米尔普尔 ＭＷ６０地震周边构造背景图
Ｆｉｇ．１ ＴｅｃｔｏｎｉｃｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｔｈｅＭＷ ６０ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｉｎＮｅｗＭｉｒｐｕｒ，Ｐａｋｉｓｔａｎ，２４Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１９．
质 ，４３（３）：６００— ６１３． ＪＩＡ Ｒｕｉ，ＺＨＡＮＧＧｕｏｈｏｎｇ，ＸＩＥＣｈａｏｄｉ，ｅｔａｌ．２０２１．ＣｏｓｅｉｓｍｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄａｎｄｆａｕｌｔｓｌｉｐｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅＭＷ６．０Ｐａｋｉｓｔａｎｅａｒｔｈ
ｑｕａｋｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄｂｙＳｅｎｔｉｎｅｌ－１Ａ ＳＡＲ ｄａｔａ［Ｊ］．ＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｌｏｇｙ，４３（３）：６００— ６１３．
东准噶尔卡拉麦里晚古生代岩石圈“阶段式”拆沉机制--来自A型花岗岩带同位素年代学及地球化学的证据

东准噶尔卡拉麦里晚古生代岩石圈“阶段式”拆沉机制--来自A型花岗岩带同位素年代学及地球化学的证据

新疆地质XINJIANGGEOLOGY2022年3月Mar.2022第40卷第1期Vol.40No.1

中图分类号:P534.4;P588.11+5文献标识码:A

文章编号：1000-8845(2022)01-012-08

东准噶尔卡拉麦里晚古生代岩石圈“阶段式”拆沉机制——来自A型花岗岩带同位素年代学及地球化学的证据张治中1,2，张博文1,2，冯京3,陈川1,2，高丹1,2(1.新疆大学地质与矿业工程学院，新疆乌鲁木齐830049；2.新疆大学中亚造山带大陆动力学与成矿预测实验室，新疆乌鲁木齐830049；3.新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局，新疆乌鲁木齐830000)

摘要：东准噶尔是中亚造山带在新疆北部区域的重要组成单元，是晚古生代岩浆剧烈活动的区域，以发育卡拉麦里巨量富碱花岗岩带为主要特征，也是中亚造山带发育年轻地壳的典型地区。通过分析该地区巨量深成岩浆岩来重塑岩石圈拆沉作用及新生地壳生长机制成为新的研究热点。近年来，众多学者对卡拉麦里岩带内的6个主要岩体的岩相学、岩石地球化学、年代学及Nd-Hf同位素进行大量研究，认为该地区深成岩浆活动主要集中于330～280Ma之间，形成于后碰撞伸展环境。由新生下地壳部分熔融演化，派生的大规模A2型花岗岩是研究该地区岩石圈拆沉作用最重要的岩石探针。结合前人研究成果综合得出，该岩带6个岩体的花岗岩自西北向东南，存在岩浆结晶年龄逐渐年轻，就位深度变大，岩浆分异程度降低，且岩浆条件由还原-中等还原性向氧化性过渡的空间差异性，这种差异暗示该地区晚古生代岩石圈减薄可能是由西北向东南诱发的“阶段式”拆沉机制造引起。关键词：东准噶尔；卡拉麦里花岗岩带；A型花岗岩；“阶段式”拆沉作用

拆沉作用是重要的地球动力学过程，是指岩石圈地幔因软流圈侵入而与上覆地壳剥离的过程，其直接主导下地壳及岩石圈地幔向软流圈陷落[1]，并引起软流圈地幔物质上涌，与下地壳、岩石圈地幔发生物质交换，诱发一系列拆沉效应：如岩浆活动、地壳抬升、构造松弛及造山带垮塌等[2-6]。由于人们对拆沉作用过程难以直接观察，而相应的大规模岩浆作用产物及岩石圈地球物理约束却是记录拆沉作用的最佳证据[1-3,6,7]，其中后碰撞伸展环境下形成的巨量花岗岩带是拆沉作用引发岩浆活动的直接产物，故广泛发育的A型花岗岩是研究造山带拆沉作用及新生地壳生长最重要的岩石探针[8]。新疆东准噶尔地区卡拉麦里花岗岩带是一个NW向巨大岩基，由晚古生代330~280Ma的后碰撞环境岩浆事件引发[9]，被认为是准噶尔陆块东缘晚古生代陆壳生长的重要证据[10-24]。拆沉作用与新生地壳生长息息相关，东准噶尔晚古生代卡拉麦里花岗岩带显示该区域存在强烈的拆沉作用，且该岩带中A型花岗岩自西向东具多样性，在岩相学、岩石地球化学、形成时限等方面存在一定差异性，暗示该地区受特殊的岩石圈拆沉机制约束。因此，本文对该岩带A型花岗岩进行系统对比研究，以期厘定准噶尔板块东缘晚古生代岩石圈减薄的拆沉机制，同时深化对中亚造山带岩石圈拆沉作用认识，为新生地壳生长时限、形成机制等一系列科学问题提供依据。