A közép-ázsiai ütközési zóna numerikus modellezése a litoszferikus szerkezet és a
2016-A
Letöltés pdf
A közép-ázsiai ütközési zóna: A jelenlegi litoszféra szerkezetének és kinematikájának numerikus modellezése
Közép-Ázsiában két fő orogén, a Zagros orogén és a Himalája-Tibet rendszer uralkodik, ami az arab és indiai lemezek ütközésének köszönhető az eurázsiai lemez déli peremével.
Ez a tézis a következőkre összpontosít: 1) a litoszferikus köpeny jellemzésére integrált geofizikai-kőzettani modellezési módszerrel, és 2) a litoszferikus szerkezet és a reológia hatásának tanulmányozására Arábia és India konvergenciájához kapcsolódó neotektonikus deformációban vékony lapos megközelítésen alapuló módszertan alkalmazásával.
A Zagros orogén esetében az eredmények azt mutatják, hogy a litoszferikus köpeny elvékonyodik Közép-Irán, az Alborz és részben a Zagros-hegység alatt. A Himalája-Tibet rendszer esetében az eredmények a nyugati szektorban megvastagodott litoszférát jeleznek, a Himalája, a Tibeti fennsík, a Kunlun Shan és a Tian Shan alatt, valamint a Tarim és a Junggar medencék alatt elvékonyodnak. A keleti szektorban az eredmények megerősítik, hogy a Tibeti-fennsíkot vékonyabb és melegebb litoszféra támogatja északon, mint délen. Szükség volt az összes modellezett profilban bevezetni a palástkompozíció laterális variációit, amelyek a felső litoszferikus palást folyamataival kapcsolatosak, bizonyítva a különböző litoszférikus domének jelenlétét.
A neotektonikus deformáció vizsgálata feltárta a reológia kulcsfontosságú szerepét a stresszmező és a sebességek reprodukciójában Közép-Ázsiában, ami kevésbé szigorú litoszférát sugall a Tibeti-fennsíkon, mint az iráni fennsíkon. Összességében a deformáció gyorsabb az India-Eurázsia ütközési zónában, mint az Arábia-Eurázsia ütközési zónában. Végül egy elvékonyított köpeny jelenléte Északkelet-Tibetben és az ebből adódó viszkozitás-csökkenés a hőmérséklet emelkedése következtében megmagyarázná az extenzív hibák jelenlétét a Tibeti-fennsíkon, és összeegyeztetné a modellt a nagy hőáram és alacsony sebesség adataival. események a régióban.
Ezt a szakdolgozatot az ATIZA projekt (CGL2009-09662-BTE) és a kapcsolódó FPI támogatás finanszírozta.
A litoszféra szerkezete fontos szerepet játszik a felület deformációjának és a kontinentális belső terekre történő terjedésének szabályozásában. A litoszféra összetételének és erősségének heterogenitása közvetlenül befolyásolja a régió tektonikus viselkedését és ezáltal az orogén rendszerek fejlődését. Ez a tézis a Zagros és a himalájai-tibeti orogének mai litoszferikus szerkezetének jellemzésére, valamint a litoszferikus szerkezet és a reológia szerepére összpontosít az Arábia és India konvergenciájához kapcsolódó deformáció kialakításában Eurázsia ellen.
A geofizikai és kőzettani információk egyesítésével a Zagros és a Himalája-tibeti orogének kérgét és felső palástját jellemezték termikus, kompozíciós és szeizmológiai szempontból. Négy 2-D litoszférikus profilt (kettőt keresztezve a Zagros orogént, másik kettőt pedig a Himalája-tibeti orogént keresztezve) 400 km mélységig modelleztek, amelyekben a keletkező kérget és a felső köpenyszerkezetet korlátozzák a magasságról, a Bouguer-rendellenességről rendelkezésre álló adatok., geoid magasság, felületi hőáram és szeizmikus adatok, beleértve a tomográfiai modelleket. A zagrosi orogénben a kéregvastagság eredményei minimális értékeket mutatnak az arábiai platform és Közép-Irán alatt (42–43 km), a maximális értékeket pedig a Sanandaj Sirjan zóna alatt (55–63 km), egyetértésben a szeizmikus adatok. A Moho mélységében a szeizmikus adatokból származó eltérések jelentős eltéréseket találnak a Sanandaj Sirjan zónában (Zagros középső része) és az Alborz hegységben, ahol mérsékeltebb kéregvastagságokat modelleznek. A litoszféra vastagságára vonatkozó eredmények azt mutatják, hogy az arab litoszféra igen
Mindkét profil mentén 220 km vastag, míg az eurázsiai litoszféra
90 km-rel vékonyabb, különösen a Közép-Irán és az Alborz-hegység alatt. A litoszféra-astenoszféra határ (LAB) különböző geometriákat mutat a két transzektus között. Az északi profilban (északi Zagros) a LAB meredeken emelkedik a Sanandaj Sirjan zóna alatt, egy szűk régióban.
90 km-re, míg a déli profilban (Zagros középső részén) a tágabb régióban emelkedés következik be, a Zagros hajtás és tolóerő övétől a Sanandaj Sirjan zónáig. A szeizmikus sebességek (Vp, Vs) és sűrűségek legjobb illeszkedése oldalirányú változásokat igényel a litoszferikus palástösszetételben. Eredményeink kompatibilisek az Arab platform, a mezopotámiai Foreland-medence és az Eurasia-lemez felszaporodott területei alatti proterozoikus peridotita palástkompozíciókkal, valamint a Zagros hajtogatási és tolóerő öv és az imbrikált zóna alatt egy kevésbé kimerült phanerozoic harzburgita típusú palástkompozícióval.