為什麼印度板塊與亞歐板塊的碰撞(似乎)沒形成俯衝帶火山群?

據我所知,板塊碰撞的位置一般會形成俯衝帶火山弧。

但是為什麼印度板塊俯衝到亞歐板塊下面之後,卻只在青藏高原邊緣產生了地震帶,沒有形成帶狀分布的火山弧?

大洋板塊與大陸板塊碰撞產生俯衝帶火山弧示意圖:

喜馬拉雅山由印度板塊和亞歐板塊長期擠壓斷裂形成(google)

——可以看到明顯的俯衝帶,而且似乎是兩個?

中國的火山和地震帶分布圖

——板塊邊緣可以看到明顯的地震帶,但火山分布似乎不怎麼明顯?比台灣那邊差遠了。


我來試著答一下這個問題吧,現在也在做和青藏有關的項目,不對的地方還請各位地質大神指正。

眾所周知,青藏高原的隆起其動力學機制是印度板塊與歐亞板塊的碰撞,但在碰撞的時間和具體機制上,目前地質學界依然存在很大的爭議。這裡我只說一個認可度較高的模型,提出者是法國的地質學家Paul Tapponnier,這裡對於這個問題的解答我也主要借用這位老先生的觀點。

Paul Tapponnier認為,青藏的隆升在運動學上是洋殼俯衝-陸殼碰撞的過程,其中陸殼碰撞後較輕的上地殼進行堆積,較重的下地殼以及岩石圈地幔則繼續發生俯衝,這種俯衝不但發生在喜馬拉雅造山帶,還發生在青藏高原內部諸如班公湖-怒江縫合帶、金沙江縫合帶甚至還有昆崙山一帶,可看以下剖面圖:

圖中可以看出,在廣袤的青藏高原上其實是有不少火山岩分布的,不僅僅是侵入岩還有不少噴出岩,說明青藏高原地區在地質歷史時期曾經有過火山噴發,這裡我再展示下Tapponnier老先生繪製的青藏地區的主要構造單元分布圖,如下(其中圖中間的傾斜虛線就是上面剖面的平面位置):

注意我在圖示中標藍的部分,主要是說圖中紅點以及紫點是當時火山活動的中心,而深粉色和紫色的補丁區域(patch這樣翻譯不知道對不對)是火山岩分布區。Tapponnier老爺子還在文章中苦口婆心地說了火山活動範圍的帶狀分布充分說明曾經的地殼減薄區域為帶狀,這說明青藏高原隆升機制和地塊的俯衝下插有關。

ok,說到這裡我把Tapponnier老先生關於青藏高原隆升機制以及青藏高原火山岩分布講完了,再來回答題主這個問題。。

======================自己畫的分割線才好看======================

岩漿的生成受三個重要因素影響:高溫、低壓、揮發份,從這三個角度來具體說下現今青藏高原為啥沒有火山弧存在。

一、高溫

板塊理論上和岩漿產生有關的高溫環境,一般有三個由來:地幔對流(地溫梯度)、板塊俯衝摩擦生熱、放射性物質。放射性物質呢,我沒有做具體調研就先放到一邊。就地溫梯度以及板塊俯衝摩擦生熱而言,青藏高原地區(尤其是喜馬拉雅造山帶)是具備這個條件的。當然,全球板塊的匯聚-俯衝邊界也都具有這個特徵,所以溫度不會是青藏高原沒有發育火山弧的主要原因;

二、低壓

很顯然,青藏高原目前的5000m的平均海拔以及近雙倍全球平均厚度的地殼使得青藏高原地區下的軟流圈本身處在異常高壓狀態。為什麼在洋中脊有火山?為什麼在日本、台灣有火山?地殼厚度是一個必須考量的因素,因為地殼厚度與壓強直接相關。這裡要多說一句,地殼厚度減薄當然更有利於岩漿噴出,但這個物理機制不是我強調的重點。我想說的是,地殼厚度薄使得其下軟流圈的壓強小,較低的壓強環境能夠允許固態岩石液化,因為相態轉變以及溫度升高勢必引起體積變大,而壓強較小的環境則更容易讓岩石在高溫環境發生液化。所以,青藏高原的高海拔所導致的低下異常高壓環境一定程度上阻止了岩石液化,即岩漿形成;

三、揮發份

揮發份這一點是我認為的導致青藏高原地區沒有火山弧的最關鍵因素。揮發份(比如水、二氧化碳)存在於岩石中會顯著降低岩石的熔點,這也是為什麼水在地球表面演化中扮演著極其重要的原因之一。

在印度和歐亞還未碰撞之前,是特提斯洋還未閉合時,當時印度板塊向歐亞板塊移動,特提斯洋殼俯衝至歐亞板塊下,由於洋殼本身含水較多再有部分水份可以沿俯衝海溝滲透到深部地下,使得處於高溫環境下的洋殼在較低溫度環境發生熔融,形成岩漿。這部分岩漿應該就是現存青藏高原上部分火山岩的來源。

而印度板塊與歐亞板塊碰撞後,大洋閉合,洋殼俯衝結束,開始陸陸碰撞。這時由於密度差異上地殼開始堆積,下地殼和岩石圈地幔開始俯衝(即陸殼俯衝),而陸殼本身較洋殼中含水量少,另外由於大洋閉合,地球表面沒有水源供給,使得俯衝下去的陸殼含水量更少,這意味著洋殼可以發生熔融的深度對於陸殼而言不一定能夠發生熔融。所以岩漿的來源一定程度上少了許多,也深了許多。而深度增加意味著在岩漿包體上升過程中將消耗更多時間和熱量,很多未達到地面便已冷卻(更何況青藏地區地殼厚度大)。

這也是為啥類似於台灣、日本、印度尼西亞、義大利等地的火山活動劇烈,因為這些地方依然是洋殼俯衝為主,有大量水分的參與使然。

終於到結論了,所以我認為,現今青藏高原(尤其是喜馬拉雅造山帶)沒有火山弧分布的主要原因為隆升導致的異常高壓以及揮發份缺失導致的岩石熔點升高

參考文獻

Tapponnier, P., et al. (2001). Oblique Stepwise Rise and Growth of the Tibet Plateau. Science 294 (5547) : 1671-1677.


因為現在已經俯衝結束了,所以沒什麼火山活動了。但當年火山活動時產生的大量火山岩和侵入岩都保留著。實際上青藏高原上有很多銅礦,都是當年俯衝還在發生的時候形成的斑岩型銅礦,跟現在的智利銅礦是一個類型。

西藏地區的地質圖。可以看到西藏中部無數紅色,紫色的斑塊,大部分都是當年火山弧活動產生的花崗岩。圖片來自網路。

而台灣的構造則相當特殊。它是兩個正在活動的火山弧,北部一半跟日本島弧相連,南部另外一半則和菲律賓(呂宋)島弧相連。而且南邊這一半的俯衝極性還曾經發生過倒轉,有東西兩個俯衝帶。因此它本身就是個構造轉換的構造結,非常不穩定。因此其自身相對於正常的島弧來說,也要更加多火山和地震。

台灣地區俯衝帶結構示意。可以看到兩個屬性完全不同的俯衝帶在此接合,構成了巨型的構造結。圖片來自網路。


這個有人說過了,就是水。

隨海底板塊俯衝下去的水會使地幔熔點降低幾百度變成岩漿。

但是沒有水隨陸地板塊俯衝,地幔沒能融化,所以岩漿量非常少,還把另一板塊墊高了。

但是青藏高原也不是完全沒有火山,騰衝地熱活躍,火山遺迹遍布,羊八井地熱活躍等等。

還有1951年5月27日才噴發過的新疆阿什庫勒火山群,都屬於俯衝帶火山。


一鳴驚人的喀拉喀托火山在默默哭泣。


有碰撞,無俯衝,青藏為洋殼下淤積


個人理解:地震帶和火山弧是兩個不同專業,不同時限的概念。洋殼俯衝會形成島弧,島弧都是岩漿岩,包括火山岩和侵入岩。


個人認為是地殼太厚,壓力大,缺少出口。


或許青藏高原本身就是一個板塊,印度板塊作為動塊,亞歐板塊作為靜塊,印度板塊擠著青藏板塊碰到亞歐板塊,把青藏板塊抬升了起來。很有可能青藏板塊原來是類似太平洋板塊的一個大洋板塊,只是規模小了一點。或許很多億年以後,太平洋板塊也會變成一個大的高原,太平高原。


謝邀,工作忙,簡單寫寫

1、地質學與地震學是兩個不同的概念,不能混為一談。

地震學(seismology)

研究固體地球介質中地震的發生規律、地震波的傳播規律以及地震的宏觀後果等課題的綜合性科學。

地質學(geology)

研究對象為地球的固體硬殼---地殼或岩石圈,主要研究地球的物質組成、內部構造、外部特徵、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識體系,是研究地球及其演變的一門自然科學。

2、板塊擠壓造成地震,科學界尚存質疑。

主流的板塊論板塊內的地震解釋不了,地震源的問題和地震動力解釋不了。

人類目前對地下的認識還很有限。

3、什麼是地震帶?

地震發生後,把發生地震較為集中的地帶連在一起就行成了地震帶。

這句話的重點是地震發生後(存在很大的時間差),地震帶只是基於板塊論模型下的一個概念。

4、地震與火山弧之間並不存在直接的紐帶關係。

岩漿的形成和俯衝帶火山群知呼已經有朋友回答了


依據板塊學,大西洋向東西兩側擴張,其運動機理地幔熱對流方向是東西向的。

印度洋向北或東北方向擴張,那麼地幔熱對流方向也是向北或東北方向了。

地幔熱對流方向矛盾啊,板塊學者自圓其說吧!

那麼,什麼是地殼運動?地殼運動要不要分類?各類成因一樣嗎?


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