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基于對哥斯達黎加中新世變形的可能控制的研究在嘗試比較哥斯達黎加的岩漿和變形記錄之前,岩漿記錄可能存在偏差,由于對适合地質

作者:不知名帥寶

基于對哥斯達黎加中新世變形的可能控制的研究

在嘗試比較哥斯達黎加的岩漿和變形記錄之前,岩漿記錄可能存在偏差,由于對适合地質年代學技術的新鮮岩石進行了采樣,可以提供更準确的年輕岩漿資訊,而且最近的火山岩覆寫了較古老的火山岩岩石和植被造成的不良暴露。

在哥斯達黎加的大部分地區,都有比中新世中晚期更古老的岩漿活動記錄。哥斯達黎加大多數漸新世至中中新世岩漿岩表現出鈣堿性弧親和力。

在哥斯達黎加南部,塔拉曼卡山脈存在與弧相關的火山岩和深成岩,其曆史可追溯到 22 Ma,該地區“正常”弧岩漿活動的停止發生在 8 Ma 至 5 Ma 之間,此後與埃達克岩相關的小型火山活動是唯一的火成岩活動,直到 3.5 Ma 岩漿停止。

在哥斯達黎加中部,自 20 Ma 以來就有記錄的島弧岩漿活動,與沉積岩互層,中新世 Aguacate 群的岩漿活動仍在繼續,40 Ar年齡約為 11 Ma。

岩漿間隙似乎發生在11和7 Ma之間,與收縮變形階段相關,之後哥斯達黎加中部的岩漿弧軸記錄了逆時針20–30°旋轉,Grifo Alto 組熔岩的噴發發生在 7 Ma 到 3.3 Ma 之間,具有成熟鈣堿性弧的地球化學親和力。

自上新世晚期以來,火山活動在目前活躍的岩漿弧位置建立,在哥斯達黎加北部地區,最古老的與弧相關岩石的記錄是在聖卡洛斯盆地東北部的薩拉皮基弧中發現的,已經發現了28 Ma 的安山岩和流紋岩,而這些岩石的大多數40 Ar年齡在 23 至 11 Ma 之間。

在聖卡洛斯盆地東南部,露頭對應于 Bagaces 組的火凝灰岩層,不存在中中新世和更古老的岩漿活動的記錄,露頭的圖案也表明弧軸逆時針旋轉 20-30°,盡管目前弧的火山覆寫無法确定弧是否從東北向西南遷移或集中在較狹窄的區域。

在區域尺度上,哥斯達黎加從漸新世晚期開始就形成了岩漿弧。中新世時期,不同地區岩漿活動的位置和特征存在差異,該國北部地區顯示出持續的火山活動記錄,大約在8 Ma左右從東北向西南移動或回縮。

南部地區在 8-5 Ma 之前都表現出與弧相關的活動,自 3.5 Ma 以來火山活動完全停止,除了上新世塔拉曼卡山脈和菲拉科斯特尼亞的隆起以及沒有火山活動之外,岩漿活動和收縮變形的這些變化之間似乎沒有相關性。

中新世中期變形的開始與岩漿弧中的任何重大事件無關,這表明闆塊地球動力學控制了上闆塊變形。

對于哥斯達黎加的情況,安第斯山脈提出的一些機制可以被排除。可以排除上部闆塊的高絕對溝槽速度的作用,加勒比闆塊在新生代并不存在高絕對速度。一些作者甚至認為,自白垩紀晚期以來,它在熱點參考系中幾乎處于靜止狀态。

根據 Lamb 和 Davis的模型,俯沖通道中剪切強度增加的作用是由幹旱氣候中沉積物供應量少而産生的,但中新世氣候的有限研究并不支援這一點,平闆俯沖的發展也不是一個可能的機制。

第一個原因是,它會引起比觀察到的更局部的收縮,并且在哥斯達黎加沒有觀察到典型的平闆俯沖變形向前陸遷移的模式,岩漿活動在收縮過程中并沒有擴張,而是集中在目前的岩漿弧上。

第一個過程要求 CNS-1 或 CNS-2 擴張中心産生的海洋岩石圈在 15 Ma 之前到達中美洲海溝,此時收縮變形開始。中樞神經系統俯沖的開始所産生的岩石圈可以從沿岩漿弧的火成岩的地球化學來解釋。

源自東太平洋海隆的地殼與中樞神經系統擴張中心的地殼之間的界限是由粗光滑邊界給出的,中樞神經系統衍生地殼的崎岖地形被解釋為它經過加拉帕戈斯熱點的結果,哥斯達黎加島弧岩石中的大洋島玄武岩成分的輸入。

與科科斯闆塊上加拉帕戈斯熱點軌迹的俯沖有關,自大約 8 Ma 以來就已被認識到,這表明這個過程并不是中新世中晚期收縮的原因,為了評估第二種機制,有必要确定加勒比闆塊西緣的方向和科科斯闆塊随時間的移動方向。

中美洲太平洋邊緣的方向自漸新世以來就已确定,邊緣呈現出從瓜地馬拉到哥斯達黎加的大緻 WNW 到 NNW 趨勢,巴拿馬的主要 EW 趨勢發生變化,這與中美洲和南美洲之間的碰撞有關,産生了巴拿馬地峽的口斜彎曲。

自大洋法拉隆闆塊在約 25 Ma 分裂以來,中美洲納斯卡闆塊和科科斯闆塊的演化受到海底研究的極大限制,納斯卡闆塊和科科斯闆塊之間連續出現了三個不同的擴散中心,分别命名為 CNS-1、CNS-2 和目前活躍的 CNS-3。

在分裂之前,法拉隆闆塊的運動對東太平洋海隆的擴張和沿着美洲北太平洋邊緣的闆片拉力做出了反應,它發生在大緻東西向或近東向的罷工之後,斜向中美洲南部邊緣,科科斯闆塊目前的運動方向是與中美洲海溝正交的北北東方向。

基于對哥斯達黎加中新世變形的可能控制的研究在嘗試比較哥斯達黎加的岩漿和變形記錄之前,岩漿記錄可能存在偏差,由于對适合地質
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