超慢速扩张洋壳的构造与时空演化特征——定量化分析西南印度洋脊9°-28°E地区

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mnwang2008
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超慢速扩张洋脊是整个扩张体系的端元部分,它具有相对较少的岩浆供应,以及相对较强的构造拉伸,是研究程度相对较低的部分。扩张中心之间复杂的岩浆作用是如何产生较厚的洋壳,以及贫岩浆区域岩石圈的增生模式都是目前洋中脊研究的热点问题。  本文以高精度的多波束测深数据和船载重磁数据为基础,首先通过地形地貌研究了超慢速西南印度洋脊9°-28°E地区的洋脊分段特征,然后基于自由空间重力异常计算得到能够表征相对洋壳厚度的剩余地幔布格重力异常,并以此定量化地分析了16.5E°-24°E区域洋壳增生的时空变化规律,进而探索了三个子研究区洋壳增生过程中构造与岩浆相互作用的特征。  研究发现处于Shaka和Andrew Bain转换断层之间近1200公里长的洋脊段上具有四种洋脊不连续,分别是转换断层、非转换不连续带、非岩浆型脊段以及瞬变型不连续。其中第四种瞬变型不连续与岩浆的沿轴运移和聚集过程有关,造成不稳定的洋脊分段。  16.5E°-24°E区域的剩余地幔布格重力异常向东明显偏正,其中沿轴的地幔布格重力异常所表现出的向东逐渐偏正的趋势,可能受控于两个不同尺度的因素:其一是区域性的长波长的幔源不均一性引起的缓慢变化,其二是局部的中-短波长的转换断层热效应造成的剧烈变化。同时还发现沿着不同的地磁条带,洋脊北翼的平均洋壳厚度要系统性的厚于南翼,并且南北两翼都呈现出自7百万年以来逐渐减薄的趋势。  脊轴裂谷的深度同样显示出较强的两翼不对称性,平均裂谷深度受控于裂谷附近的M值。区域性的平均构造拉伸率(即1-M)处于20%-50%之间,并且洋脊南翼整体处于较强的拉伸状态。由移动窗口(10公里宽)的方法所定量化的三个子研究区不同剖面上一系列窗口内的参数,包括M值、平均的RMBA值以及断层的垂直断距,其统计结果表明,在岩浆作用较强的时期,M值较大,通常产生较厚的洋壳以及垂直断距较小的断层。
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