為什麼印度洋板塊和亞歐板塊碰撞兩面形成的高原差別很大?
謝邀@楊文豪。
印度的話,我猜你可能指的是德干高原,巨厚的溢流玄武岩?德干大火成岩(我不知道地理上德干高原的範圍是什麼樣,我這裡的「德干大火成岩」包括印度的玄武岩露頭和印度洋里的隱伏露頭)主要的噴發年齡是66-65Ma,總體的年齡可能是69-61Ma。
青藏高原的話,我選取的是王成善院士團隊的觀點。青藏高原的地貌形成應該經歷了三個階段,初始高原是在~90-55Ma,原型高原是~55-40Ma,近代高原是~40-0Ma。「~40-23 Ma, ~23-10 Ma, ~10-0 Ma」是快速隆升的三個主要時間段,具體可以看看李老師的那篇文章。~55Ma是印度-亞歐大陸碰撞的時間。
二者年代明顯不同,而且成因也是不同的。德干大火成岩省的話,大多數人認為是一個巨大的地幔柱的影響。當時印度大陸向北漂移至「留尼汪地幔柱」之上,導致了這次地質事件的發生。青藏高原的話,隆升原因主要是俯衝和碰撞(包括新特提斯洋內多個親岡瓦納的陸塊與北部勞亞大陸的碰撞拼合、新特提斯洋的俯衝、Greater India的碰撞俯衝等等)的相關響應,包括地殼縮短、地幔對流等等原因。
對青藏高原感興趣的可以看看王成善院士的相關文章:
Wang,C., Dai, J., Zhao, X., Li, Y., Graham, S.A., He, D., Ran, B., Meng, J., 2014.Outward-growth of the Tibetan Plateau during the Cenozoic: A review.Tectonophysics 621, 1-43.
Li, Y.L., Wang C.S., Dai J.G., Xu G.Q., Hou Y.L., Li X.H., 2015. Propagation of the deformation and growth of the Tibetan-Himalayan orogen: A review. Earth-Science Reviews,143, 36-61.
上圖解釋了喜馬拉雅山脈的構造。有這麼幾個重要的部分
- 南北走向的Main Central Thrust (MCT)縮短
- South Tibetan
Detachment (STD) system的擴張 - Greater
Himalayan Sequence(GHS)在MCT的上壁,主要是韌性變質岩。 - Lesser
Himalayan Sequence(LHS)在MCT的下壁,是一些低度變質岩,最多只有綠片岩相的變質。 - 而我們重點要講的和圖上的4很有關係,就是部分熔融區
這個部分熔融區被提出了一個Channel Flow模型。這個模型最早應該是Chris Beaumont在2001年提出的。這個模型大概就是在MCT這個主要的逆沖斷層帶中有一條韌性通道夾在兩個結晶區中間,就像擠牙膏一樣的把部分熔融的物質給擠了出來。他們做了很多關於這個的地球動力學模型研究。
模型和實際比較的結果,模型c里H和L分別代表高到低得侵蝕率,5°代表了摩擦內角,WQz是wet quartzite flow law。P-T-t paths和粒子軌跡可以幫助理解山脈的熱力結構。
這個模型可能可以解釋為什麼青藏高原的抬升而不是印度板塊。GHS和LHS都有被這個通道擠壓,而擠壓形成的低粘性物質可能是造成地殼厚度區別的原因之一。
Beaumont, C., Jamieson, R. A., Nguyen, M. H., Lee, B.
(2001). Himalayan tectonics explained by extrusion of a low-viscosity crustal
channel coupled to focused surface denudation. Nature, 414(6865),
738-742.
青藏北,東北,東有深的陸根,幔流被擋.海洋板塊能被地幔物質淤積抬升,大陸板塊不行。
我樸素地認為是因為印度洋版塊早期俯衝了歐亞板塊,造成青藏高原的抬升。
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