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徐曦博士做客“澳门威斯尼人网址”做题为“塔里木和地幔柱的‘邂逅’:二叠纪岩石圈强化与新生代青藏高原变形驱动”的学术报告

2020年11月21日 00:16  点击:[]

2020年11月19日下午15:10,我院“澳门威斯尼人网址”校庆系列第一百三十二讲(二)在雁塔校区澳门威斯尼人网址二楼伯声报告厅举行。此次特邀徐曦博士作题为“塔里木和地幔柱的‘邂逅’:二叠纪岩石圈强化与新生代青藏高原变形驱动”的学术报告。我院相关专业师生参加了此次报告会。报告会由李佐臣老师主持。

徐曦博士作报告

徐曦博士主要基于地质-地球化学-地球物理综合研究手段,从事大陆克拉通构造、地壳-岩石圈演化与中国东部新生代伸展构造变形等方面的研究。徐曦博士将从“问题-观测-解释-意义”这四个方面进行展开。

一、塔里木二叠纪“地幔柱”的研究契机——问题

徐曦博士首先介绍了所在的杨树锋院士和陈汉林教授团队,在塔里木地区的研究成果,其团队于2009年正式提出了塔里木二叠纪“大火成岩省”;2017年徐曦博士参与相关工作,结合自身工作经历产生一个问题:“塔里木二叠纪地幔柱到底在哪里?”。通过搜集资料,徐曦博士指出“LIP+柱头遗迹”基本上可以确定地幔柱的存在和位置。但是至今为止,没有一个大火成岩省可以准确的指示出地幔柱的位置,因为大火成岩省出露之后,遭受后期的地质作用改造,其遗迹的保存非常不完整,而塔里木大火成岩省本身是一个克拉通,其遗迹被沉积物覆盖,因此可以较好的探测到地幔柱存在的可能性,为后期研究提供一个很好的实验场所。

二、塔里木放射性磁条带的“发现”与验证——观测

徐曦博士提到前人通过钻井、勘探地震和野外露头等证据所划分的塔里木大火成岩省是一个局部的面貌,不是全部的面貌,虽然揭示了地幔柱的结构以及地球物理的性质,并提出相应的解释方案,但是并没有对塔里木地幔柱的结构信息,提供一个很好的认识。因此思考航空物探能否解决这一个问题,徐曦博士收集了前人的航磁资料,发现在塔西南低频+宽缓的区域异常上叠加了一个高频的局部放射状异常条带,而通过分析美国黄石公园的黄石“热点”,发现其中的高磁性铁镁质岩石与地幔柱活动密切相关,由此受到启发,认为条带状磁异常可能与地幔柱活动相关的镁铁质“岩墙”或“岩堤”,并对此展开相关研究。

三、二叠纪地幔柱对塔里木岩石圈的增强改造过程——解释。

徐曦博士通过把野外目前所观测到的所有的剖面、钻井以及露头进行投点,比较准确的把高频磁异常条带和二叠纪的大火成岩省进行联系和匹配。同时对相关钻井包括露头的岩石样品进行了年龄和地球化学的统计,通过地球物理-地质的联合分析,确定了放射状磁异常条带和大火成岩省有直接联系,且异常中心就是柱头的位置所在。最后对放射状磁异常条带进行恢复,确定了磁异常条带的中心在巴楚,柱头直径约50Km,并得出结论:塔里木地幔柱没有破坏塔里木克拉通,反而塔里木克拉通在地幔柱形成之前不是一个坚硬的克拉通,地幔柱对塔里木岩石圈的改造,可能不是破坏,而是加强。

四、地幔柱增强效应的大陆构造贡献——意义

最后徐曦博士向老师和同学阐述了地幔柱增强效应的大陆构造贡献。自新生代(65Ma)以来,青藏高原隆升呈现了一个被塔里木盆地和四川盆地两个类似于柱状的挡板挡住变形的一个面貌,这是由于地幔柱活动导致两个克拉通进一步增强,呈现了一个非常强硬的特性,阻碍着青藏高原向塔里木盆地和四川盆地延申,进而青藏高原的物质往东北方向伸展。并提出最终模型:二叠纪地幔柱增强了塔里木盆地和四川盆地岩石圈的强度,并且两个增强的克拉通块体,构成了共轭的驱动系统,制约着青藏高原的隆升和侧向伸展。

塔里木盆地与四川盆地位置示意图

最后此次报告会在一片热烈的掌声中结束。

供稿、供图:林海星网络编辑:刘明金 审核:李佐臣

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