Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình phần tử hữu hạn hai chiều về sự ngắn lại của vỏ trái đất và quá trình xói mòn-lắng đọng bề mặt ở phía bắc chân núi Tân Tần Sơn
Tóm tắt
Dãy núi Tân Tần Sơn, nằm ở tây bắc Trung Quốc, được giới hạn bởi lưu vực Tarim ở phía nam và lưu vực Junggar ở phía bắc. Tại phía bắc chân dãy núi này, sự đẩy lên và gấp nếp đang diễn ra hình thành một tập hợp các khối uốn cong (anticlines) gần như song song. Các quan sát địa chất phỏng đoán rằng trung bình trong khoảng thời gian ~1 triệu năm trước, tốc độ ngắn lại của các khối uốn này là khoảng 2.1–5.5 mm/năm; Tuy nhiên, khi trung bình khoảng 10±2 nghìn năm, tốc độ ngắn lại của chúng giảm xuống chỉ còn khoảng 1.25±0.5 mm/năm. Sự ngắn lại chậm chạp của các khối uốn trong khoảng thời gian ~10±2 ngàn năm gần đây tương ứng với sự tan băng toàn cầu lần cuối. Tại đây, chúng tôi sử dụng một mô hình phần tử hữu hạn hai chiều để khám phá sự biến dạng vỏ trái đất qua phía bắc chân Tân Tần Sơn dưới các điều kiện xói mòn-lắng đọng khác nhau, được giả định là đại diện cho quá trình bề mặt bị kiểm soát bởi khí hậu. Các thí nghiệm số cho thấy với sức mạnh xói mòn-lắng đọng tương đối yếu, sự ngắn lại của vỏ trái đất chủ yếu được điều chỉnh bởi phía bắc chân núi Tân Tần Sơn, tương tự như tỷ lệ ngắn lại cao của các khối uốn trung bình trong khoảng thời gian ~1 triệu năm qua. Bằng cách tăng cường độ xói mòn-lắng đọng, sự ngắn lại của vỏ trái đất sẽ dần dần được chuyển về phía dãy núi Tân Tần Sơn, dẫn đến tỷ lệ ngắn lại ở phía bắc chân của nó bị giảm xuống tương tự như tỷ lệ đã quan sát được trong khoảng thời gian ~10±2 nghìn năm. Kết quả này cho thấy rằng xói mòn và lắng đọng có thể đóng một vai trò quan trọng về mặt cơ học trong việc định vị ứng suất qua một vành đai kiến tạo hoạt động trong lục địa. Do đó, nếu sự thay đổi khí hậu xung quanh đợt tan băng toàn cầu cuối cùng có thể đại diện cho việc tăng cường xói mòn bề mặt và lắng đọng qua các dãy núi Tân Tần Sơn đã tồn tại từ trước và vùng hạ lưu, các mô hình của chúng tôi chỉ ra rằng sự biến động về tốc độ ngắn lại quan sát được trong khoảng thời gian ~1 triệu năm và ~10±2 nghìn năm xung quanh phía bắc chân dãy Tân Tần Sơn có thể là kết quả từ những thay đổi khí hậu.
Từ khóa
#Tân Tần Sơn #ngắn lại vỏ trái đất #xói mòn #lắng đọng #biến dạng kiến tạoTài liệu tham khảo
citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Active thrusting and folding along the northern Tien Shan and late Cenozoic rotation of the Tarim relative to Dzungaria and Kazakhstan; citation_author=J P Avouac, P Tapponnier, M Bai; citation_volume=98; citation_publication_date=1993; citation_pages=6755-6804; citation_doi=10.1029/92JB01963; citation_id=CR1
citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Erosion as a driving mechanism of intracontinental mountain growth; citation_author=J P Avouac, E B Burov; citation_volume=101; citation_publication_date=1996; citation_pages=17747-17769; citation_doi=10.1029/96JB01344; citation_id=CR2
citation_journal_title=Nature; citation_title=Calibration of the 14C timescale over the past 30000 years using mass spectrometric U-Th ages from Barbados corals; citation_author=E Bard, B Hamelin, R G Fairbanks; citation_volume=345; citation_publication_date=1990; citation_pages=405-410; citation_doi=10.1038/345405a0; citation_id=CR3
citation_title=Erosional control of active compressional orogens; citation_inbook_title=Thrust Tectonics; citation_publication_date=1992; citation_pages=1-18; citation_id=CR4; citation_author=C Beaumont; citation_author=P Fullsack; citation_author=J Hamilton; citation_publisher=Chapman and Hall
citation_journal_title=Nature; citation_title=Himalayan tectonics explained by extrusion of a low-viscosity crustal channel coupled to focused surface denudation; citation_author=C Beaumont, R A Jamieson, M H Nguyen; citation_volume=414; citation_publication_date=2001; citation_pages=738-742; citation_doi=10.1038/414738a; citation_id=CR5
citation_journal_title=Geology; citation_title=Codependent histories of the San Andreas and San Jacinto fault zones from inversion of fault displacement rates; citation_author=R Bennett, A Friedrich, K Furlong; citation_volume=32; citation_publication_date=2004; citation_pages=961-964; citation_doi=10.1130/G20806.1; citation_id=CR6
citation_journal_title=Inter Geol Rev; citation_title=Crustal shortening on the margins of the Tien Shan, Xinjiang, China; citation_author=B C Burchfiel, E T Brown, D Deng; citation_volume=41; citation_publication_date=1999; citation_pages=665-700; citation_doi=10.1080/00206819909465164; citation_id=CR7
citation_journal_title=Nature; citation_title=Triggering of New Madrid seismicity by late-Pleistocene erosion; citation_author=E Calais, A Freed, R Arsdale; citation_volume=466; citation_publication_date=2010; citation_pages=608-611; citation_doi=10.1038/nature09258; citation_id=CR8
citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Modeling mountain building and the seismic cycle in the Himalaya of Nepal; citation_author=R Cattin, J Avouac; citation_volume=105; citation_publication_date=2000; citation_pages=13389-13407; citation_doi=10.1029/2000JB900032; citation_id=CR9
citation_journal_title=Paleogeogr Paleoclimatol Paleoecol; citation_title=High-resolution multi-proxy climate records from Chinese loess: Evidence for rapid climate changes over the last 75 Kyr; citation_author=F H Chen, J Bloemendal, J M Wang; citation_volume=130; citation_publication_date=1997; citation_pages=323-335; citation_doi=10.1016/S0031-0182(96)00149-6; citation_id=CR10
citation_title=ADELI user’s guide: A 2D and 3D finite element software for thermomechanical modeling of geological deformation; citation_publication_date=2000; citation_id=CR11; citation_author=J Chéry; citation_author=R Hassani
citation_journal_title=Geology; citation_title=Core complex mechanics: From the gulf of Corinth to the Snake Range; citation_author=J Chéry; citation_volume=29; citation_publication_date=2001; citation_pages=439-442; citation_doi=10.1130/0091-7613(2001)029<0439:CCMFTG>2.0.CO;2; citation_id=CR12
citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Plaeoseismology of the northern piedmont of Tianshan mountains, northwestern China; citation_author=Q Deng, P Zhang, X Xu; citation_volume=101; citation_publication_date=1996; citation_pages=5895-5920; citation_doi=10.1029/95JB02739; citation_id=CR13
citation_journal_title=Earth Sci Front; citation_title=Reverse fault and fold zone in the Urumqi range-front depression of the northern Tian Shan and its genetic mechanism (in Chinese); citation_author=Q Deng, X Feng, P Zhang; citation_volume=6; citation_publication_date=1999; citation_pages=191-201; citation_id=CR14
citation_journal_title=Sci China Ser D-Earth Sci; citation_title=Basic characheristic of active tectonics of China; citation_author=Q Deng, P Zhang, Y Ran; citation_volume=46; citation_publication_date=2002; citation_pages=356-372; citation_id=CR15
citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Dynamics of the India-Eurasia collision zone; citation_author=L M Flesch, A J Haines, W E Holt; citation_volume=106; citation_publication_date=2001; citation_pages=16435-16460; citation_doi=10.1029/2001JB000208; citation_id=CR16
citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Numerical modeling of mountain building: Interplay between erosion law and crustal rheology; citation_author=V Godard, R Cattin, J Lave; citation_volume=31; citation_publication_date=2004; citation_pages=L23607; citation_doi=10.1029/2004GL021006; citation_id=CR17
citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Is the Shanxi rift of northern China extending?; citation_author=J He, M Liu, Y Li; citation_volume=30; citation_publication_date=2003; citation_pages=2213; citation_doi=10.1029/2003GL018764; citation_id=CR18
citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Asymmetric flank uplift of the Yinchuan graben, north central China: Implications for lateral variation of crustal rheology from the Alashan to the Ordos; citation_author=J He, Y Li, C Teng; citation_volume=32; citation_publication_date=2005; citation_pages=L23302; citation_doi=10.1029/2005GL023661; citation_id=CR19
citation_journal_title=Earth Planet Sci Lett; citation_title=Late Quaternary slip rates of the Altyn Tagh, the Kunlun and Karakorum faults (Tibet) from 3D mechanical modeling; citation_author=J He, J Chéry; citation_volume=274; citation_publication_date=2008; citation_pages=50-58; citation_doi=10.1016/j.epsl.2008.06.049; citation_id=CR20
citation_title=Method of numerical modeling in structural geology; citation_inbook_title=Research Methods of the Solid Earth Science (in Chinese); citation_publication_date=2013; citation_id=CR21; citation_author=J He; citation_publisher=Science Press
citation_journal_title=Geology; citation_title=Late Oligocene-early Miocene unroofing in the Chinese Tian Shan: An early effect of the India-Asia collision; citation_author=M S Hendrix, T A Dumitru, A S Graham; citation_volume=22; citation_publication_date=1994; citation_pages=487-490; citation_doi=10.1130/0091-7613(1994)022<0487:LOEMUI>2.3.CO;2; citation_id=CR22
citation_journal_title=Geology; citation_title=Influence of rapid glacial retreat on the rate of erosion by tidewater glaciers; citation_author=M N Koppes, B Hallet; citation_volume=30; citation_publication_date=2002; citation_pages=47-50; citation_doi=10.1130/0091-7613(2002)030<0047:IORGRO>2.0.CO;2; citation_id=CR23
citation_journal_title=J Geophy Res; citation_title=Dynamics of intracontinental extension in thr north Baikal rift from two-dimensional numerical deformation modeling; citation_author=O Lesne, E Calais, J Deverchere; citation_volume=105; citation_publication_date=2000; citation_pages=21727-21744; citation_doi=10.1029/2000JB900139; citation_id=CR24
citation_journal_title=Geodesy Geodyn; citation_title=Numerical modeling of tectonic stress field and fault activity in north China; citation_author=Y Li, L Chen, Z Zhan; citation_volume=3; citation_publication_date=2012; citation_pages=63-70; citation_doi=10.3724/SP.J.1246.2012.00063; citation_id=CR25
citation_journal_title=Geodesy Geodyn; citation_title=Present-day crustal deformation around Kalpin block, Xinjiang, China, observed by InSAR; citation_author=L Liu, L Ji, X Yang; citation_volume=5; citation_publication_date=2014; citation_pages=23-28; citation_doi=10.3724/SP.J.1246.2014.03023; citation_id=CR26
citation_journal_title=J Geol; citation_title=Quaternary climatic change and the formation of river terraces across growing anticlines on the north flank of the Tien Shan, China; citation_author=P Molnar, E T Brown, B C Burchfiel; citation_volume=102; citation_publication_date=1994; citation_pages=583-602; citation_doi=10.1086/629700; citation_id=CR27
citation_journal_title=Nature; citation_title=Late Cenozoic uplift of mountain ranges and global climate change: Chicken or egg?; citation_author=P Molnar, P England; citation_volume=346; citation_publication_date=1990; citation_pages=29-34; citation_doi=10.1038/346029a0; citation_id=CR28
citation_journal_title=Geophys Res Lett; citation_title=Seismic moments of major earthquakes and the rate of shortening across the Tien Shan; citation_author=P Molnar, S Ghose; citation_volume=27; citation_publication_date=2000; citation_pages=2377-2380; citation_doi=10.1029/2000GL011637; citation_id=CR29
citation_journal_title=Geology; citation_title=Climate change, flooding in arid environments, and erosion rates; citation_author=P Molnar; citation_volume=29; citation_publication_date=2001; citation_pages=1071-1074; citation_doi=10.1130/0091-7613(2001)029<1071:CCFIAE>2.0.CO;2; citation_id=CR30
citation_journal_title=Tectonics; citation_title=Mechanical modeling of compressional basins: Origin and interaction of faults, erosion, and subsidence in the Ventura basin, California; citation_author=F Nino, J Chéry, J P Gratier; citation_volume=17; citation_publication_date=1998; citation_pages=955-972; citation_doi=10.1029/1998TC900007; citation_id=CR31
citation_journal_title=J Geol; citation_title=Holocene hydrological changes inferred from alluvial stream entrenchment in north Tian Shan (northwestern China); citation_author=B Poisson, J P Avouac; citation_volume=112; citation_publication_date=2004; citation_pages=231-249; citation_doi=10.1086/381659; citation_id=CR32
citation_journal_title=Geology; citation_title=Surface erosion control on the evolution of the deep lithosphere; citation_author=R N Pysklywec; citation_volume=34; citation_publication_date=2006; citation_pages=225-228; citation_doi=10.1130/G21963.1; citation_id=CR33
citation_journal_title=Earth Planet Sci Lett; citation_title=Timing of the Tianshan Mountains uplift constrained by magnetostratigraphic analysis of molasses deposits; citation_author=J Sun, R Zhu, J Bowler; citation_volume=219; citation_publication_date=2004; citation_pages=239-253; citation_doi=10.1016/S0012-821X(04)00008-1; citation_id=CR34
citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Active faulting and Cenozoic tectonics of The Tien Shan, Mongolia, and Baykal regions; citation_author=P Tapponnier, P Molnar; citation_volume=84; citation_publication_date=1979; citation_pages=3425-3459; citation_doi=10.1029/JB084iB07p03425; citation_id=CR35
citation_journal_title=Science; citation_title=Tropical climate instability: The last glacial cycle from a Qinghai-Tibetan ice core; citation_author=L G Thompson, T Yao, M E Davis; citation_volume=276; citation_publication_date=1997; citation_pages=1821-1825; citation_doi=10.1126/science.276.5320.1821; citation_id=CR36
citation_journal_title=Earth Planet Sci Lett; citation_title=Crustal structure of the northern margin of the eastern Tien Shan, China, and its tectonic implications for the 1906 M~7.7 Manas earthquake; citation_author=C Y Wang, Z E Yang, H Luo; citation_volume=223; citation_publication_date=2004; citation_pages=187-202; citation_doi=10.1016/j.epsl.2004.04.015; citation_id=CR37
citation_journal_title=J Geophys Res; citation_title=Orogeny and orography: The effects of erosion on the structure of mountain belts; citation_author=S D Willett; citation_volume=104; citation_publication_date=1999; citation_pages=28957-28981; citation_doi=10.1029/1999JB900248; citation_id=CR38
citation_journal_title=Geo- logy; citation_title=On steady states in mountain belts; citation_author=S D Willett, M T Brandon; citation_volume=30; citation_publication_date=2002; citation_pages=175-178; citation_id=CR39
citation_journal_title=Geo- logy; citation_title=Paleozoic accretion and Cenozoic deformation of the Chinese Tien Shan Range, central Asia; citation_author=B Windley, M Allen, C Zhang; citation_volume=18; citation_publication_date=1990; citation_pages=128-131; citation_id=CR40
citation_title=Deformation of convergent plates: Evidence from discrepancies between GPS velocities and rigid-plate motions; citation_inbook_title=Geophys Res Lett; citation_publication_date=2002; citation_id=CR41; citation_author=Y Yang; citation_author=M Liu
citation_journal_title=Res Active Fault; citation_title=The fault-propagation folding of the Dushanzi anticline, northern Tien Shan, Xinjiang (in Chinese); citation_author=X Yang, Q Deng; citation_volume=6; citation_publication_date=1998; citation_pages=66-73; citation_id=CR42
citation_journal_title=Seismol Geol; citation_title=Crustal shortening of major nappe structures on the front margins of the TianShan (in Chinese); citation_author=X Yang, Q Deng, P Zhang; citation_volume=30; citation_publication_date=2008; citation_pages=111-131; citation_id=CR43
citation_journal_title=Tectonics; citation_title=Late Cenozoic tectonic evolution of the southern Chinese Tian Shan; citation_author=A Yin, S Nie, P Craig; citation_volume=17; citation_publication_date=1998; citation_pages=1-27; citation_doi=10.1029/97TC03140; citation_id=CR44
citation_title=Deformation and crustal shortening of the Manas thrust and fold belt, northern Tianshan Mts (in Chinese); citation_publication_date=1994; citation_id=CR45; citation_author=P Zhang; citation_author=Q Deng; citation_author=X Xu; citation_publisher=Seismological Press
citation_journal_title=Seismol Geol; citation_title=Blind thrust, folding earthquake, and the 1906 Manas earthquake, Xinjiang (in Chinese); citation_author=P Zhang, Q Deng, X Xu; citation_volume=16; citation_publication_date=1994; citation_pages=193-204; citation_id=CR46
citation_journal_title=Earthq Res China; citation_title=Late Cenozoic tectonic deformation and mechanism along the Tianshan Mountains, Northwestern China (in Chinese); citation_author=P Zhang, Q Deng, X Yang; citation_volume=12; citation_publication_date=1996; citation_pages=127-140; citation_id=CR47
citation_journal_title=Nature; citation_title=Increased sedimentation rates and grain sizes 2–4 Myr ago due to the influence of climate change on erosion rates; citation_author=P Zhang, P Molnar, R Downs; citation_volume=410; citation_publication_date=2001; citation_pages=891-897; citation_doi=10.1038/35069099; citation_id=CR48
citation_journal_title=Tectonophysics; citation_title=Lithospheric structure and dynamic processes of the Tianshan orogenic belt and the Junggar basin; citation_author=J Zhao, G Liu, Z Lu; citation_volume=376; citation_publication_date=2003; citation_pages=199-239; citation_doi=10.1016/j.tecto.2003.07.001; citation_id=CR49