蒙古山弯构造揭秘：俯冲带弯曲如何驱动地壳增厚

蒙古山弯构造揭秘：俯冲带弯曲如何驱动地壳增厚

近期，中国科学院广州地球化学研究所的研究团队在蒙古鄂霍茨克造山带的研究中取得了重要突破。通过深入分析蒙古山弯构造的地质特征，研究团队揭示了俯冲带弯曲如何驱动地壳增厚与岩浆弧迁移的复杂机制。这一发现不仅为我们理解山脉形成的奥秘提供了新的线索，还为探索地球动力学过程开辟了新的视角。

蒙古山弯构造位于中亚造山带中东部，呈向东开口的U型几何学形态，涉及近6000千米安第斯型俯冲体系的约180°弯曲，是全球规模巨大且弯曲程度最高的山弯构造。这一构造形成于二叠纪至侏罗纪，伴随着蒙古鄂霍茨克洋的持续俯冲及自西向东的剪刀式闭合。

二叠纪是古生代的最后一个纪，开始于距今约2.95亿年，延至2.5亿年，共经历了4500万年。这一时期，地球上的地壳运动十分活跃，古板块间的相对运动加剧，许多地槽封闭并陆续形成褶皱山系，最终拼接成联合古大陆（泛大陆）。陆地面积的扩大和海洋范围的缩小，促使生物界发生重要演化，为生物发展史上的新时期奠定了基础。

研究团队围绕蒙古山弯构造的转折端——杭爱山地区，开展了广泛的野外观察、年代学与地球化学研究。他们创新性地利用岩浆岩中的La/Yb比值，重塑了该区域在二叠纪至三叠纪期间的地壳厚度演变轨迹。这一方法基于近年来地球化学大数据分析的发展，为准确重建地壳古厚度提供了新的途径。

研究结果显示，在二叠纪至三叠纪期间，蒙古山弯构造的转折端平均地壳厚度从约50千米逐渐增加至约65千米。与此同时，岩浆弧呈现出向海沟方向迁移的趋势。这一现象表明，在山弯构造形成过程中，其转折端内侧（杭爱山地区）经历了大规模的压缩作用，导致上覆造山带在垂直方向上地壳增厚，并在横向大规模加宽。这种压缩变形迫使海沟后撤，岩浆弧随之向海沟方向逐渐年轻化。

这一研究揭示了地壳尺度的压缩变形是协调造山带大规模弯曲的重要方式。它不仅合理解释了蒙古杭爱山相较于周缘地区地壳明显更厚的现象，还为揭示蒙古杭爱山脉的隆升机制与历史提供了新的视角。这一发现对于理解地球动力学过程和地形地貌的演变具有重要意义，为我们进一步探索地球内部结构和板块运动提供了宝贵的参考。

这一突破性研究发表于《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment），由中国科学院广州地球化学研究所的令佳琪、李鹏飞和袁超等研究人员完成。他们的工作不仅展示了地质科学研究的前沿进展，还为我们理解地球历史上的重大地质事件提供了新的线索。随着研究的深入，我们有望进一步揭示地球演化的奥秘，为未来的地质研究和资源勘探提供更加坚实的科学基础。